NL8902778A

NL8902778A - Werkwijze voor het vervaardigen van buizen en profielen uit thermoplastische kunststofmassa's.

Info

Publication number: NL8902778A
Application number: NL8902778A
Authority: NL
Original assignee: Cincinnati Milacron Austria
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1990-06-18
Also published as: ATA283388A; DE3937273A1; AT401031B

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van buizen en profielen uit thermoplastische kunststofmassa' s.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van buizen en profielen uit thermoplastische kunststofmassa's, bij welke deze massa's door een extrusiespleet, in wiens omgeving de temperatuur geregeld wordt, heen uitgeperst en daarna door een calibreervorm in het gebied van een koelzone voor de calibrering heen verplaatst worden.

Bij de tot nu toe bekende soortgelijke werkwijzen vindt een regeling van de wanddikte van de geëxtrudeerde buis of het geëxtrudeerde profiel door verandering van de temperatuur in het gebied van de extrusiespleet plaats. Daarna wordt het geëxtrudeerde profiel of de buis in een calibreervorm tegen de gekoelde binnenoppervlakken ervan door een in het bereik van de binnenwanden opgewekte onderdruk of bij holle profielen door een in het inwendige van het profiel opgewekte overdruk aangelegd en zodoende de uitwendige vorm van het profiel gecalibreerd.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze van het in de aanhef aangegeven soort voor te stellen, bij welke de voorafbepaalde wanddikte van een geëxtrudeerd profiel nauwkeuriger dan tot nu toe vervaardigd kan worden.

Volgens de uitvinding wordt dit daardoor bereikt, dat de zich afhankelijk van een temperatuurwijziging in het gebied van de calibreervorm instellende verandering van de wanddikte van de buis of het profiel gemeten en de temperatuur afhankelijk van de gemeten samenhang en de voorafbepaalde gewenste wanddikte geregeld wordt, waarbij de temperatuur in het gebied van de calibreervorm in de koelzone sectorsgewijze van elkaar gescheiden in zich in omtreksrichting van deze uitstrekkende trajecten, respectievelijk sectoren geregeld wordt.

Door de in omtreksgebieden verschillende afkoeling van de calibreervorm ontstaat er een verschillend snelle verstijving van het geëxtrudeerde profiel, waarbij bij gelijkblijvende produktiesnelheid van het geëxtrudeerde profiel of buis in die gebieden, in welke minder sterk gekoeld wordt, een grotere wanddikte ontstaat. Dit komt daardoor, dat in deze gebieden nog meer plastisch materiaal aan de reeds verder verstijfde en daardoor taaiere laag, die zich in direct contact met gekoelde wand van de calibreervorm bevindt, kan aanleggen. Door deze gang van de werkwijze is het mogelijk om profielen, in het bijzonder holle profielen, met een in verregaande mate met de gewenste waarde overeenkomende wanddikte te vervaardigen.

Zo bleek uit experimenten, dat bij een verandering van de temperatuur van de wand van de calibreervorm in afzonderlijke gedeelten of sectoren van deze met circa 40°C, een verandering van de wanddikte met circa 10% mogelijk is. Daarbij kan een wandtemperatuur van de calibreervorm bijvoorbeeld tussen 10* en 50°C gehandhaafd worden, waarbij bij de laatste waarden nog een voldoende koelwerking optreedt.

Een verder voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding ligt ook daarin, dat in het gereedschap, respectievelijk in het gebied van de extrusiespleet, meestal geen mogelijkheid van een gedwongen koeling aanwezig is en het precies in dit door dit gebied van de extrusiespleet gevormde gebied van het geëxtrudeerde profiel tot vorming van een verdikte plaats kan komen. Ook in dit geval kan door overeenkomstige beïnvloeding van de temperatuur van de wand van de calibreervorm in dit gebied, de wanddikte overeenkomstig beïnvloedt en zodoende gecorrigeerd worden.

Bij de bekende werkwijzen wordt de calibreervorm in haar totaliteit gekoeld, hetgeen meestal via een centrale watervoorziening plaatsvindt, bij welke geen temperering toegepast wordt. Daardoor ontstaat nog een ander nadeel, namelijk dat de temperatuurfluctuaties van het koelwater fluctuaties in de wanddikte veroorzaken. Ook deze problemen kunnen door de werkwijze volgens de uitvinding, volgens welke de temperatuur van de wand van de calibreervorm trajectgewijze geregeld wordt, op eenvoudige manier vermeden worden.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding kan daarin voorzien zijn, dat ook de zich afhankelijk van een temperatuurverandering in het gebied van de extrusiespleet instellende wijziging van de wanddikte van de buis of het profiel gemeten en de temparatuur in het gebied van de extrusiespleet afhankelijk van deze gemeten samenhang en de voorafbepaalde gewenste wanddikte aanvullend bij de trajectgewijze regeling van de koeling in het gebied van de calibreervorm in afzonderlijke omtrekstrajecten van de extrusiespleet geregeld wordt.

Door deze maatregel is eveneens een beïnvloeding in de zin van een locaal begrensde verandering van de wanddikte van het geëxtrudeerde profiel of van de buis mogelijk. Daarbij ontstaat door de verandering van de temperatuur in de afzonderlijke trajecten van de extrusiespleet een verandering van de glij-omstandigheden in de afzonderlijke sectoren en zodoende ook een verandering van de massastroom, dat wil zeggen diens verdeling en zodoende ook een verandering van het uittredende volume per tijdseenheid, dat wil zeggen diens verdeling over de omtrek van het profiel, dat voor de wanddikte maatgevend is.

Bij experimenten is gebleken, dat ook bij de verwarming van de afzonderlijke gedeelten van de extrusiespleet een variatiegebied van circa 40° ter beschikking staat, waarbij de temperatuur in het gebied van de extrusiespleet met de meeste thermoplastische massa's in het gebied tussen circa 90°C tot 230°C ligt en dit variatiegebied bij een over de omtrek van de calibreervorm gelijkmatige koeling een verandering van de wanddikte van circa 10% mogelijk maakt. Door combinatie met de variatie van de temperatuur van de gekoelde calibreervorm over de omtrek ontstaat derhalve een zeer vergaande mogelijkheid om de wanddikte in individuele omtreksgedeelten of sectoren van het geëxtrudeerde profiel of de geëxtrudeerde buis te beïnvloeden.

Verder kan ook ervoor gezorgd worden, dat de produktiesnelheid van de geëxtrudeerde buis of het profiel afhankelijk van de verdeling van de wanddikten in het gebied van de calibreervorm geregeld wordt. Daarbij kan de gemiddelde wanddikteverdeling door meting in het gebied van de calibreervorm gemeten worden.

Daarbij kan door de verandering van de produktiesnelheid op zeer eenvoudige wijze een verandering van de gemiddelde wanddikte respectievelijk van de wanddikteverdeling bereikt worden, zonder dat daarbij het voor de compensatie van wanddikte-fluctuaties langs de omtrek van het profiel beschikbaar regelbereik van de temperatuur in de individuele gedeelten of sectoren beperkt wordt.

Deze werkwijzestappen kunnen ook met elkaar gecombineerd worden. Aldus ontstaat door een combinatie van de afzonderlijke temperatuurregeling in de individuele omtreksgedeelten van de calibreervorm met de regeling van de produktiesnelheid het voordeel, dat op eenvoudige wijze een zeer verregaande centrering ook dan bereikbaar is, wanneer de fluctuaties van de wanddikte van het geëxtrudeerde profiel door fluctuaties in de bedrijfstoestand van de calibreerinrichting, zoals druk en temperatuur, enz., bepaald worden.

Door een combinatie van alle drie de bovengenoemde mogelijkheden kunnen relatief grote afwijkingen van de gewenste wanddikte gecompenseerd worden. Aldus neemt de wanddikte toe bij een verhoging van de temperatuur in de extrusiespleet, waar tegenover een verhoging van de temperatuur in de calibreervorm tot een vermindering van de wanddikte leidt. Treedt nu in het geëxtrudeerde profiel een plaats met grotere dikte op en de temperatuur in de extrusiespleet is niet meer verder verlaagbaar, dan kan door temperatuurverhoging in het overeenkomstige gebied van de calibreervorm een overeenkomstige centrering bereikt worden.

«

Bijzonder voordelig is het wanneer de wanddiktemeting van de buis of het profiel in het gebied van de calibreervorm, bij voorkeur in afzonderlijke sectoren over de omtrek van de buis of het profiel plaatvindt.

Daardoor kan de wanddikte bij het reeds in verregaande mate verstijfde geëxtrudeerde profiel of van de buis gemeten en een zeer verregaande handhaving van de voorafbepaalde wanddikte bereikt worden, waarbij zowel door verandering van de temperatuurverdeling in de calibreervorm alsook in het gebied van de extrusiespleet op de wanddikte van het geëxtrudeerde profiel of van de buis invloed uitgeoefend kan worden. Daardoor ontstaat een zeer ruim regelgebied.

Bovendien wordt daardoor ook de dode tijd gereduceerd, die door de produktiesnelheid en de afstand van de uittrede uit de extrusiespleet tot de meetplaats optreedt, in aanzienlijke mate. Aldus wordt op deze wijze de wanddikte nog in dat gebied gemeten, waarin nog een vorming plaatsvindt, waardoor zeer snel op variaties van de wanddikte gereageerd kan worden en zich daardoor ook bij hoge eisen aan de constantheid van de wanddikte over de omtrek van het geëxtrudeerde profiel of van de buis slechts weinig afkeur ontstaat.

Een bijzonder hoge mate van nauwkeurigheid van de handhaving van voorafbepaalde wanddikten kan bereikt worden, wanneer de meting van de wanddikten in de afzonderlijke sectoren van de omtrek van het profiel of van de buis in omtreksrichting oscillerend of door optische meting van de dwarsdoorsnede plaatsvindt en uit de individuele waarden een gemiddelde waarde voor de overeenkomstige sector berekend wordt.

Door een in omtreksrichting oscillerende meting van de wanddikte wordt deze niet alleen langs een lijn in iedere sector of ieder traject gemeten, doch praktisch de wanddikteverdeling over de gehele sector en als gevolg daarvan over de gehele omtrek.

Bij een optische meting van de dwarsdoorsnede kan de kennisname van de wanddikteverdeling zonder aanraking, snel en nauwkeurig uitgevoerd worden.

Verder kan erin voorzien zijn, dat de wanddikte in het gebied van de extrusiespleet en van de calibreervorm in afzonderlijke omtreksgedeelten resp. sectoren van de omtrek van de buis of het profiel gescheiden gemeten en uit deze gegevens de temperatuur in de individuele sectoren van de extrusiespleet en de calibreervorm aan de hand van deze waarden geregeld wordt, waarbij de delen resp. sectoren van de calibreervorm bij voorkeur met die van de extrudeerspleet uitgelijnd zijn.

Door deze maatregel kunnen ontstaande afwijkingen van de gewenste wanddikte snel en betrouwbaar gecorrigeerd worden.

Verder kan ervoor gezorgd zijn, dat de regeling van de temperatuur van de individuele gedeelten resp. sectoren van de calibreervorm door regeling van het gebied van een een in wezen constante voorlooptemperatuur hebbende warmtedrager- resp. koelmedium plaatsvindt.

Zodoende kan de regeling van de temperatuur van de individuele gedeelten van de calibreervorm met bijzonder geringe inspanning plaatsvinden.

Een verder doel van de uitvinding bestaat eruit een inrichting voor de toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding voor te stellen.

Uitgaande van een inrichting, die een na een door een uitstroomlichaam of door een doornlichaam gevormde extrusiespleet, waarvan de uitstroomopening bij voorkeur in een aantal sectoren met wat hun verwarmingsvermogen betreft afzonderlijk regelbare verwarmings-inrichtingen onderverdeeld is, nageschakelde calibreervorm, waarvan de binnenwanden de buitenvorm van de geëxtrudeerde pijp of van het geëxtrudeerde profiel bepalen en door middel van een tempereerinrichting tempereerbaar zijn, alsmede een wanddiktemeetinrichting bevat, wordt derhalve voorgesteld, dat de binnenwand van de calibreervorm in in omtreksrichting naast elkaar gelegen gedeelten resp. sectoren onderverdeeld is, die thermisch van elkaar ontkoppeld zijn, waarbij aan de individuele sectoren of gedeelten onafhankelijk van elkaar regelbare tempereerinrichtingen toebedeeld zijn.

Door deze maatregelen is het op eenvoudige manier mogelijk de individuele in omtreksrichting gelegen gedeelten verschillend te koelen.

Een in constructief opzicht bijzonder eenvoudige oplossing ontstaat wanneer de aan de individuele gedeelten resp. sectoren toebedeelde tempereerinrichtingen kamers vertonen door welke een tempereermedium stroomt, welke kamers een met de binnenwand van de calibreervorm gemeenschappelijke wand hebben, waarbij de doorstroming van het tempereermedium door iedere kamer door middel van afzonderlijk regelbare regelventielen bestuurbaar is.

Op deze manier kan bij de inrichting met behulp van een in wezen een constante temperatuur hebbend koelmedium, bijvoorbeeld water, volstaan worden. Daarbij is het evenmin noodzakelijk voor een bijzondere constantheid van de temperatuur van het koelmedium te zorgen, doch er kunnen bij een centrale watervoorziening optredende temperatuur-fluctuaties zonder meer geaccepteerd worden.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding kan erin voorzien zijn, dat de meetinrichting van de wanddikte in het gebied van de calibreervorm aangebracht is en in de individuele gedeelten resp. sectoren van de binnenwand van de calibreervorm temperatuurvoelers aangebracht zijn, die evenals de meetinrichtingen voor de wanddikte en de regelventielen met een een processor bevattende stuurschakeling verbonden zijn.

Door deze maatregelen wordt een snelle correctie van beginnende afwijkingen van de wanddikte van de voorafbepaalde gewenste waarde mogelijk, aangezien het kennisnemen van de afwijking praktisch in situ plaatsvindt en er derhalve slechts zeer kleine dode tijden bij de regeling ontstaan. Deze is feitelijk slechts door de thermische traagheid van de calibreervorm bepaald, die echter relatief klein gehouden kan worden.

Verder is het daardoor ook mogelijk, om de ondanks de thermische ontkoppeling van de individuele sectoren of omtreksgedeelten van de calibreervorm - de sectoren kunnen door luchtspleten gescheiden en slechts in het gebied van de binnenwand van de calibreervorm gesloten zijn of door een warmte-isolatie geheel gescheiden zijn - gegeven invloed van de randzones te verdisconteren, aangezien een temperatuurverandering in een omtreksgedeelte ook de randzone van de naburige delen meebeïnvloedt. Deze invloed kan door middel van de processor verdisconteerd worden.

Verder kan bij een inrichting voor het vervaardigen van kunststofbuizen erin voorzien zijn, dat de wanddiktemeetinrichting door een aantal in een ring geplaatste sensoren gevormd wordt, waarbij de ring over een, met een sector van de binnenwand van de calibreervorm overeenkomende hoekwaarde (oscillerend) verzwenkbaar is.

Door deze maatregelen is het mogelijk om de wanddikte praktisch over de gehele amtrek te kennen en beginnende afwijkingen wat de wanddikte betreft door overeenkomstige wijziging van de temperatuur van de overeenkomstige sector van de calibreervorm en/of van de extrusiespleet uit te regelen.

Verder kan er ook voor gezorgd zijn dat de extrusiespleet eveneens in in zijn omtreksrichting elkander naburige delen resp. sectoren onderverdeeld is, die van elkaar thermisch ontkoppeld zijn en aan welke afzonderlijk regelbare verwarmingsinrichtingen toebedeeld zijn en de extrusiespleet en de calibreervorm van elkaar thermisch ontkoppeld zijn, resp. door middel van een luchtspleet of een tussen deze aangebrachte warmte-isolatie, waarbij bij voorkeur de in hun temperatuur gescheiden regelbare gedeelten resp. sectoren van de calibreervorm en van de extrusiespleet ten opzichte van elkaar uitgelijnd zijn.

Daardoor is een van elkaar onafhankelijke regeling van de temperatuur van de individuele omtreksgedeelten van zowel de extrusiespleet alsook van de calibreervorm mogelijk, waardoor een beïnvloeding van de wanddikte van het geëxtrudeerde profiel of de geëxtrudeerde buis binnen ruime grenzen mogelijk is.

In dit verband is het van voordeel wanneer in de individuele gedeelten resp. sectoren van de extrusiespleet thermo-voelers aangebracht zijn, die met de stuurschakeling verbonden zijn en die aan de individuele gedeelten resp. sectoren van de calibreervorm toebedeeld zijn, die door middel van door de stuurschakeling bekrachtigde instelinrichtingen afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar regelbaar zijn.

Dit maakt het mogelijk gesloten regelkringen voor de regeling van de temperatuur van de individuele omtreksgedeelten van de extrusiespleet en van de calibreervorm toe te passen. Bovendien maakt de processor ook het rekening houden met de beïnvloeding van de temperatuursvariatie van een naburig gedeelte op de randgebieden van de telkens aangrenzende gedeelten van de calibreervorm en van de extrusiespleet mogelijk.

Verder onstaat door deze maatregelen het voordeel, dat keuzemogelijkheden tussen verschillende bedrijfssituaties beschikbaar zijn. Aldus kan de besturing van de correctie van de wanddikte van het geëxtrudeerde profiel uitsluitend via de beïnvloeding van de individuele omtreksgedeelten van de calibreervorm plaatsvinden, of echter een aanvullende beïnvloeding van de temperatuurverdeling via individuele omtreksgedeelten of sectoren van de extrusiespleet toegepast worden. Op deze manier is het ook dan nog mogelijk, dikkere plaatsen in het geëxtrudeerde profiel te corrigeren, wanneer de temperatuur in de extrusiespleet niet meer verder verlaagd kan worden. In dit geval moet in het overeenkomstige gedeelte van de calibreervorm, die met het betrokken omtreksgedeelte van de extrusiespleet correspondeert, van welke de temperatuur niet meer verhoogd kan worden, de temperatuur verhoogd worden. Op overeenkomstige wijze kan bij dunne plaatsen bij het bereiken van de maximale temperatuur in de extrusiespleet de temperatuur in het overeenkomstige gebied van de calibreervorm verlaagd worden, waardoor de dunne plaats gecorrigeerd kan worden.

Over de gehele omtrek van het geëxtrudeerde profiel optredende variaties van de dikte kunnen door overeenkomstige wijziging van de produktiesnelheid gecompenseerd worden.

De uitvinding wordt nu aan de hand van de tekening nader toegelicht. Daarbij tonen:

Fig. 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding,

Fig. 2 en 3 schematisch ruimtelijke afbeeldingen van twee uitvoeringsvormen van een inrichting volgens de uitvinding,

Fig. ή en 5 een langs- en dwarsdoorsnede door de extrusiespleet van een inrichting volgens de uitvinding,

Fig. 6 tot en met 8 werkingschema’s van de werkwijze volgens de uitvinding, en

Fig. 9 en 10 dwarsdoorsneden door de calibreerinrichting.

De inrichting volgens de uitvinding volgens fig. 1 omvat een extrusiegereedschap 30, waarvan de extrusiespleet 3 in meerdere omtreksgedeelten resp. sectoren 4 onderverdeeld is, die gescheiden van elkaar wat hun temperatuur betreft regelbaar zijn.

Van dit extrusiegereedschap gescheiden door een voor de thermische ontkoppeling dienende luchtspleet 16, is een calibreervorm 1 aangebracht, op de binnenwand waarvan het geëxtrudeerde profiel of de geëxtrudeerde buis gekoeld en in deze vorm gefixeerd wordt en eveneens in omtreksgedeelten resp. sectoren 2 onderverdeeld is, welke wat hun temperatuur betreft in hoofdzaak onafhankelijk van elkaar regelbaar zijn.

Aan het einde van de calibreervorm 1 is een meetinrichting voor de wanddikte 5 geplaatst, die door middel van ultrageluid de wanddikte van het geëxtrudeerde profiel of de geëxtrudeerde buis meet. Er kan echter ook in voorzien zijn, om zowel in het gebied van het extrusiegereedschap 30, alsook in het gebied van de calibreervorm 1 weerstandmeet-inrichtingen toe te passen, van welke de signalen in de stuurschakeling 12 verwerkt worden.

Verder is nog een aftransporteerinrichting 41 voor het reeds afgekoelde profiel of de afgekoelde buis aangebracht, die in wezen door de geëxtrudeerde buis omgevende in hoofdzaak synchroon lopende transportbanden 42 gevormd wordt, welke over de omtrek van de geëxtrudeerde buis verdeeld aan zijn buitenoppervlak aangrijpen en deze via wrijvingsgreep afvoeren. De aandrijvingen van de transportbanden 42 worden via de besturingseenheid 43 geregeld, welke op haar beurt de stuursignalen van de stuurschakeling 12 ontvangt.

De stuurschakeling 12 ontvangt signalen van de meetinrichting 5 van de wanddikte en van de temperatuurvoelers 17 en bestuurt, afgezien van de besturingseenheid 43 van de aftransporteerinrichting 4l, de in de sectoren 4 van het extrusiegereedschap 30 aangebrachte verwarmingsinrichtingen 60, die, zoals uit de figuren 4 en 5 blijkt, als verwarmingsstaven uitgevoerd zijn. Verder bestuurt de stuurschakeling 12 ook nog een tempereerinrichting 8, die, zoals uit fig. 2 blijkt, door middel van regelventielen 10 de doorstroming van een tempereermedium door in de sectoren 2 van de calibreervorm 1 aangebrachte kamers regelt. In de sectoren 2 van de calibreervorm 1 zijn verdere temperatuurvoelers 11 aangebracht, die eveneens signalen aan de stuurschakeling 12 leveren.

Bij de uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding volgens fig. 2, die voor de vervaardiging van buizen bestemd is, wordt de meetinrichting voor de wanddikte door een aantal van niet verder weergegeven sensoren 14, bijvoorbeeld ultrasone meetkoppen, gevormd, die in een ring 13 opgenomen zijn. Deze ring is in de richting van de dubbele pijl 15 oscillerend over een omtrekshoek over welke zich telkens een sector uitstrekt, verzwenkbaar, zodat de meting van de wanddikte over de gehele omtrek plaats kan vinden. Deze meetwaarden worden in de stuurschakeling via de bijbehorende sector 2 gemiddeld.

De uitvoeringsvorm volgens fig. 3. die voor de vervaardiging van niet ronde profielen bestemd is, onderscheidt zich van die volgens fig. 2 slechts daardoor, dat zowel het extrusiegereedschap 30, alsook de calibreervorm 1 in in omtreksrichting op elkaar aansluitende gedeelten 4 resp. 2 onderverdeeld is, die net zoals de sectoren 4 en de sectoren 2 volgens fig. 2, thermisch van elkaar ontkoppeld zijn, waarbij de ontkoppeling door overeenkomstige insnijdingen gemaakt is, in welke onder omstandigheden isolatiemateriaal ingeschoven kan zijn.

Verder kan bij de fig. 2 en 3 nog opgemerkt worden, dat de luchtspleet 16 voor de thermische ontkoppeling van het extrusiegereedschap 30 van de calibreervorm 1 om redenen van een betere overzichtelijkheid overdreven groot weergegeven is.

Fig. 4 toont op vergrote schaal een doorsnede door de buitenmantel van het extrusiegereedschap 30, welke door bijbehorende insnijdingen in sectoren 4 onderverdeeld zijn, die door de insnijdingen in verregaande mate thermisch van elkaar ontkoppeld zijn en die door telkens twee verwarmingselementen 6 verwarmbaar zijn. Daarbij is het verwarmingsvermogen voor ieder segment 4 afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar regelbaar, waarbij de regeling van het verwarmingsvermogen door de stuurschakeling 12 plaatvindt.

Verder is in elke van de sectoren 4 van het extrusiegereedschap 30 een temperatuurvoeler 17 aangebracht, die met de stuurschakeling 12 verbonden is.

Zoals uit fig. 5 blijkt verlopen de verwarmingselementen 6 in hoofdzaak in langsrichting van het extrusiegereedschap, waarbij de temperatuurvoelers 17 radiaal ingebouwd zijn.

Fig. 9 toont een dwarsdoorsnede door de calibreervorm 1 volgens fig. 3* Ook bij deze calibreervorm 1 zijn de individuele, in omtreksrichting aan elkaar aangrenzende gedeelten 2 door overeenkomstige insnijdingen thermisch van elkaar ontkoppeld. Bovendien zijn in de gebieden van de met het geëxtrudeerde profiel in onmiddellijk contact komende wanden 7 van de vorm door een tempereermedium doorlopen kamers 9 aangebracht, zodat de temperatuur van de met het geëxtrudeerde profiel in contact komende wanden 7 overeenkomstig geregeld kan worden.

In de met het geëxtrudeerde profiel in contact komende wanden 7 zijn termperatuurvoelers 11 aangebracht, die met de stuurschakeling 12 verbonden zijn. De temperatuur van de afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar door het tempereermedium doorstroombare kamers 9» wordt door de stuurschakeling 12 via de tempereerinrichting 8 geregeld.

Fig. 10 toont een dwarsdoorsnede door een calibreervorm volgens fig. 2 die voor de vervaardiging van buizen bestemd is. Ook deze calibreervorm vertoont in omtreksrichting naast elkaar gelegen kamers 9, die door een tempereermedium doorstroomd worden en die van elkaar onafhankelijk wat hun temperatuur betreft regelbaar zijn. Daartoe wordt de doorstroming door de individuele kamers 9 door middel van regelventielen 10 bestuurd. Het aantal en de plaatsing van de kamers, die tegelijkertijd de sectoren 2 van de calibreervorm 1 vormen, is daarbij zodanig gekozen, dat deze ten opzichte van de sectoren van het extrusiegereedschap, resp. zijn extrusiespleet 13, uitgelijnd zijn.

In de met de geëxtrudeerde buis in contact komende wand resp. wanden 7, is in elk van de sectoren 2 een temperatuurvoeler 11 aangebracht, die allen met de stuurschakeling verbonden zijn.

De met de inrichting volgens de uitvinding mogelijke bedrijfswijzen zijn in de stroomdiagrammen volgens de fig. 6 tot en met 8 weergegeven.

Fig. 6 toont een stroomschema voor de thermische centrering met behulp van de besturing van de temperatuur in de extrusiespleet.

De resultaten Si van de meting van de wanddikten in de individuele omtreksgedeelten Ui van het geëxtrudeerde profiel worden voor de berekening van de gemiddelde wanddikte Sgemid(3eld van het gehele profiel en voor de bepaling van het verschil van de gemeten minimum waarde Smin en maximale waarden Smax gebruikt. Daarbij kan het, in het bijzonder bij buizen, met de waarden Si om over een sector gemiddelde waarden gaan.

Ligt de waarde Smin niet binnen een bepaald tolerantiegebied om een voorafbepaalde waarde Sgrens, dan wordt de afvoersnelheid overeenkomstig gewijzigd en het doorlopen van het schema van voren af aan opnieuw begonnen.

Ligt de waarde Smin binnen het tolerantiegebied en blijft derhalve de afvoersnelheid constant, dan wordt de plaats resp. het gedeelte van de omtrek Uk, alwaar de waarde Smin optreedt, gelocaliseerd en de noodzakelijke temperatuurverhoging T voor het verhogen van de wanddikte op de voorafbepaalde gewenste waarde Sgewenst voor het overeenkomstige omtreksgedeelte 4 (omtreksgedeelte Uk) van de extrudeerspleet 3 berekend.

Vervolgens wordt gecontroleerd, of een voorafbepaalde maximale temperatuur Tgrens overschreden zou moeten worden. Deze waarde Tgrens hangt van het te verwerken materiaal af en bedraagt voor de meestal toegepaste materialen circa 230°C.

Zou een dergelijke overschrijding voor het centreren noodzakelijk zijn, dan wordt een alarm in werking gesteld om een voorcentrering met de hand op gang te brengen.

Ligt de voor de centrering noodzakelijke temperatuur onder deze waarde, dan wordt de berekende temperatuurverhoging T in het overeenkomstige omtreksgedeelte 4 van de extrudeerspleet uitgevoerd.

Aansluitend worden opnieuw de wanddiktes gemeten en gecontroleerd, of het daadwerkelijk gemeten verschil Smax - Smin van de wanddikte onder een voorafbepaalde verschilwaarde ligt. Is dit het geval, dan is de regelfase beëindigd, zo niet, dan wordt de gehele regellus opnieuw doorlopen.

Door dit instelmechanisme wordt zowel de gemiddelde wanddikte dichter bij de gewenste waarde gebracht alsook de locale wanddikteverdeling gecompenseerd.

Fig. 7 toont een stroomschema voor de thermische centrering van de wanddikte met behulp van de calibreervorm tezamen met de afvoerregeling.

Volgens dit schema vindt de regeling van de afvoersnelheid op dezelfde wijze plaats zoals volgens het stroomschema volgens fig. 6.

Na het instellen van de afvoersnelheid wordt dat omtreksgedeelte of die sector Uk bepaald, in welke de maximale wanddikte Smax optreedt en de voor het bereiken van de gewenste wanddikte in dit gebied noodzakelijke temperatuurverhoging T in die gegeven kamer 9 van de calibreervorm 1 berekend, welke de temperatuur van het dit gedeelte van het geëxtrudeerde profiel vormende omtreksgedeelte of sector 2 bepaalt.

Daarbij wordt in een volgende stap gecontroleerd of daartoe de temperatuur in dit omtreksgedeelte of die sector 2 van de calibreervorm 1 op een waarde boven Tgrens (b.v. 50°C) verhoogd zou moeten worden. In dit geval wordt een alarm gegeven, welke een voorcentrering van de inrichting met de hand op gang kan brengen.

Is dit niet het geval, dan wordt nu de temperatuurverhoging T in genoemde kamer 9 van de calibreervorm 1, die de temperatuur van het omtreksgedeelte Uk bepaald, uitgevoerd.

Aansluitend wordt opnieuw, overeenkomstig als bij fig. 6, het verschil tussen de maximale en minimale wanddikte over de omtrek van het geëxtrudeerde profiel bepaald en gecontroleerd of deze onder een voorafbepaalde grenswaarde ligt. Is dit het geval, dan wordt het regelproces beëindigd, zo niet, dan wordt de beschreven lus nogmaals doorlopen.

Fig. 8 toont een stroomschema voor thermische centrering van de wanddikte van enig geëxtrudeerd profiel met behulp van de calibreervorm en van het extrudeergereedschap tezamen met de besturing van de afvoersnelheid.

Het doorloopschema bestaat uit twee gedeelten, waarvan het eerste in wezen overeenkomt met het doorlopen volgens fig. 6 en waarvan de tweede in wezen met die volgens fig. 7·

De instelling van de afvoersnelheid vindt op dezelfde manier plaats als bij de fig. 6 en 7·

Het eerste gedeelte van de regeling komt overeen met het doorlopen volgens fig. 6, met het verschil, dat bij in noodzakelijke temperatuurverhoging T in de extrudeermond, welke de vooraf bepaalde grenswaarde Tgrensl (b.v 220°C) te boven zou gaan, geen alarm gegeven wordt, doch nu allereerst deze temperatuurgrenswaarde in dit omtreksgedeelte 4 van de extrudeerspleet 3 ingesteld wordt. Vervolgens vindt dan in het tweede gedeelte verdere regeling met behulp van de temperatuurinstelling in de calibreervorm plaats zoals in fig. 7.

Daartoe worden opnieuw de wanddikten gemeten, Smidden, Smax, Smin, en Smax - Smin berekend en gecontroleerd, of de minimale wanddikte Smin buiten het tolerantiegebied ligt. Is dit het geval dan wordt helemaal bij het begin van het eerste gedeelte vertakt en Smin door de afvoerregeling gecorrigeerd. Zo niet dan wordt, zoals in fig. 7» aansluitend de maximale wanddikte gelocaliseerd. Vervolgens wordt de voor het verkleinen van het verschil tussen de maximale en de minimale waarden Smax, Smin van de wanddikte noodzakelijke temperatuurverhoging T2 in het omtreksgedeelte 2 van de calibreervorm 1 berekend, waarin de maximale wanddikte optreedt.

Daarbij wordt in een volgende stap gecontroleerd of de temperatuur in dit omtreksgedeelte 2 boven Tgrens2 (b.v. 50°C) verhoogd zou moeten worden. In dit het geval, dan wordt een alarm gegeven, die een voorcentrering met de hand op gang brengt. Is dit niet het geval, dan wordt de temperatuur in de kamer 9 van dit omtreksgedeelte 2 dienovereenkomstig verhoogd. Aansluitend wordt opnieuw zoals in fig. 7 gecontroleerd, of het actuele verschil tussen de maximale en de minimale wanddikte onder een voorafbepaalde grenswaarde ligt, of niet.

In het eerste geval is de regeling voltooid, in het tweede geval wordt de onderste lus voor de afvoerregeling en de thermische centrering met behulp van het calibreermondstuk vanaf de eerste wanddiktemeting nogmaals doorlopen.

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van buizen en profielen uit thermoplastische kunststofmassa's, bij welke deze massa's door een extrudeerspleet, in wiens gebied de temperatuur geregeld wordt, heen uitgeperst en vervolgens door een calibreervorm in het gebied van een koelzone ter calibrering heen geleid worden, met het kenmerk, dat de zich afhankelijk van een temperatuurwijziging in het gebied van de calibreervorm instellende wijziging van de wanddikte van de buis of het profiel gemeten en de temperatuur afhankelijk van de gemeten samenhang en de voorafbepaalde gewenste wanddikte geregeld wordt, waarbij de temperatuur in het gebied van de calibreervorm in de koelzone deelsgewijze van elkaar gescheiden in zich in omtreksrichting ervan uitstrekkende gedeelten resp. sectoren geregeld wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ook de zich afhankelijk van een temperatuurverandering in het gebied van de extrusiespleet instellende wijziging van de wanddikte van de buis of het profiel gemeten en de temperatuur in het gebied van de extrusiespleet afhankelijk van de gemeten samenhang en de voorafbepaalde gewenste wanddikte in aanvulling op de deelsgewijze regeling van de koeling in het gebied van de calibreervorm in gescheiden omtreksgedeelten van de extrusiespleet geregeld wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de afvoersnelheid van de geëxtrudeerde buis of het geëxtrudeerde profiel afhankelijk van de wanddikteverdeling in het gebied van de calibreervorm geregeld wordt. H. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 3» met het kenmerk, dat de wanddiktemeting van de buis of het profiel in het gebied van de calibreervorm, bij voorkeur in gescheiden sectoren over de omtrek van de buis of het profiel plaatsvindt.

5. Werkwijze volgens conclusie H, met het kenmerk, dat de meting van de wanddikte in de individuele sectoren over de omtrek van het profiel of van de buis in omtreksrichting oscillerend of door optische meting van de dwarsdoorsnede plaatsvindt en uit de individuele waarden een gemiddelde waarde voor de overeenkomstige sector berekend wordt.

6. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 5. met het kenmerk, dat de wanddikte in het gebied van de extrusiespleet en van de calibreervorm in afzonderlijke sectoren over de omtrek van de buis of het profiel afzonderlijk gemeten en uit deze data de temperatuur in de afzonderlijke sectoren van de extrudeerspleet van de calibreervorm volgens deze waarden geregeld wordt, waarbij de gedeelten resp. sectoren van de calibreervorm bij voorkeur met die van de extrusiespleet in lijn liggen.

7. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat de regeling van de temperatuur van de individuele gedeelten resp. sectoren van de calibreervorm door regeling van het debiet van een een in wezen constante voorlooptemperatuur hebbend warmtedrager-medium resp. koelmedium plaatsvindt.

8. Inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 7. die een, aan een door een mondstuk- of doornlichaam gevormde extrusiespleet, waarvan het mondstuk bij voorkeur in een aantal sectoren met wat hun verwarmingsvermogen betreft afzonderlijk regelbare verwarmingsinrichtingen onderverdeeld is, nageschakelde calibreervorm, waarvan de binnenwanden de buitenvorm van de geëxtrudeerde buis of het geëxtrudeerde profiel bepalen en door middel van een tempereerinrichting tempereerbaar zijn, alsmede een meetinrichting voor de wanddikte bevat, met het kenmerk, dat de binnenwand van de calibreervorm (1) in in omtreksrichting naast elkaar gelegen gedeelten (2) resp. sectoren onderverdeeld is, die thermisch van elkaar ontkoppeld zijn, waarbij aan de individuele sectoren of gedeelten (2) onafhankelijk van elkaar regelbare tempereerinrichtingen toegevoegd zijn.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de aan de individuele gedeelten resp. sectoren (2) toegevoegd tempereerinrichtingen, door een tempereermedium doorstroomde kamers (9), welke een met de binnenwand van de calibreervorm (1) gemeenschappelijke wand hebben, bevatten, waarbij de doorstroming van de tempereermedium door iedere kamer (9) door middel van afzonderlijk regelbare regelventielen (10) bestuurbaar is.

10. Inrichting volgens conclusie 8 of 9. met het kenmerk, dat de meetinrichting voor de wanddikte (5) In het gebied van de calibreervorm (1) aangebracht is en in de individuele gedeelten resp. sectoren van de binnenwand van de calibreervorm (1) temperatuurvoelers (11) aangebracht zijn, die eveneens, zoals de meetinrichting voor de wanddikte (5) en de regelventielen (10) met een een processor bevattende stuurschakeling (12) verbonden zijn.

11. Inrichting volgens conclusie 10, voor de vervaardiging van buizen, met het kenmerk, dat de meetinrichting voor de wanddikte (5) door een aantal in een ring (13) aangebrachte sensoren (14) gevormd wordt, waarbij de ring over een met een sector van de binnenwand van de calibreervonn (7) overeenkomende omtrekshoek, oscillerend verzwenkbaar is.

12. Inrichting volgens één der conclusies 8 tot en met 11, met het kenmerk, dat de extrudeerspleet (3) eveneens in gedeelten resp. sectoren (4), welke in zijn omtreksrichting naast elkaar gelegen zijn, onderverdeeld is, die ten opzichte van elkaar thermisch ontkoppeld zijn en aan welke afzonderlijk regelbare verwarmingsinrichtingen (6) toegevoegd zijn en dat de extrudeerspleet (3) en de calibreervorm (1) thermisch ten opzichte van elkaar ontkoppeld zijn, bijvoorbeeld door middel van een luchtspleet (16) of van een tussen beiden tussengevoegde warmte-isolatie.

13. Inrichting volgens één der conclusies 8 tot en met 12, met het kenmerk, dat de extrudeerspleet (3) eveneens in gedeelten resp. sectoren (4), welke in zijn omtreksrichting naast elkaar gelegen zijn, onderverdeeld is, die thermisch ten opzichte van elkaar ontkoppeld zijn en aan welke afzonderlijk regelbare verwarmingsinrichtingen (6) toegevoegd zijn, waarbij de, wat hun temperatuur betreft afzonderlijk regelbare gedeelten resp. sectoren van de calibreervorm (1) en van de extrudeerspleet (3), ten opzichte van elkaar uitgelijnd zijn.

14. Inrichting volgens één der conclusies 8 tot en met 13, met het kenmerk, dat in de afzonderlijke gedeelten resp. sectoren (4) van de extrudeerspleet (3) thermovoelers (17) aangebracht zijn, die met de stuurschakeling (12) verbonden zijn en die aan de afzonderlijke gedeelten resp. sectoren (4) van de calibreervorm (1) toegevoegd zijn, welke door middel van door de stuurschakeling bekrachtigde instelinrichtingen (8) afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar regelbaar zijn.