NL9500182A - Werkwijze voor het produceren van een thermoplastisch buisprofiel en binnenkoelorgaan voor een dergelijke werkwijze. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het produceren van een thermoplastisch buisprofiel en binnenkoelorgaan voor een dergelijke werkwijze.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het produceren van een buisprofiel van thermoplastisch kunststof materiaal, waarbij tijdens normale productie het buisprofiel wordt geëxtrudeerd met een extruder die een binnendoorn omvat, het van de extruder komende buisprofiel stroomafwaarts van de extruder met behulp van een buitenkoelinrichting en een binnenkoel inrichting, die een aan de binnendoorn van de extruder bevestigd binnenkoelorgaan omvat, respectievelijk uitwendig en inwendig wordt gekoeld, en stroomafwaarts van de buitenkoelinrichting door middel van een uitwendig op het buisprofiel aangrijpende trekinrichting een trekkracht op het buisprofiel wordt uitgeoefend.

Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld bekend uit NL-A-7605758. Het toepassen van binnenkoeling bij de extrusie van buisprofielen uit thermoplastisch kunststof materiaal heeft het belangrijke en ook algemeen bekende voordeel dat de noodzakelijke koeling van het van de extruder komende buisprofiel veel doelmatiger en sneller verloopt dan wanneer het buisprofiel uitsluitend van buitenaf zou worden gekoeld. Hierdoor kan, met name bij dikwandige profielen, het ontstaan van een ongunstige inwendige spanningssituatie in het kunststof materiaal van het buisprofiel worden vermeden.

Het toepassen van binnenkoeling tijdens de produktie van thermoplastische buisprofielen is ook bekend uit WO 94/05482. Zowel bij de in deze publikatie beschreven werkwijze als bij de werkwijze volgens NL 7605758 wordt voor de binnenkoeling gebruik gemaakt van een met een binnendoorn van de extruder koppelbaar binnenkoelorgaan dat buitenafmetingen heeft die duidelijk kleiner zijn dan de binnenafmetingen van het geëxtrudeerde buisprofiel. Er blijft dus een spleet vrij tussen het binnenkoelorgaan en het te koelen buisprofiel, waarbij gekoelde lucht door deze spleet wordt gecirculeerd die de warmte aan het buisprofiel onttrekt en af geeft aan een in het binnenkoelorgaan ondergebracht koelsysteem met vloeistofkoeling.

Bij deze bekende werkwijzen is de aanwezigheid van een spleet tussen het te koelen buisprof iel en het binnenkoelorgaan niet alleen vereist om de luchtstroming te kunnen realiseren. Er kleeft namelijk een bezwaar aan de toepassing van binnenkoe-ling dat men door het verschaffen van deze spleet heeft trachten op te heffen. Dit bezwaar betreft de problemen die in de praktijk optreden bij het opstarten van de werkwijze volgens de aanhef.

Het probleem bij het opstarten van een extrusieproces met binnenkoeling is dat het van de extruder komende buisprof iel over het aan de extruder bevestigde binnenkoelorgaan moet worden geleid. In WO 94/05482 wordt beschreven dat tijdens het opstarten eerst de extruder in werking wordt gesteld zonder dat het binnenkoelorgaan aan de extruder is bevestigd en dat met het aanbrengen van het binnenkoelorgaan wordt gewacht totdat het extrusieproces zich heeft gestabliseerd. Hierna wordt het zachte buisprof iel direct achter de extruderkop doorgesneden en wordt het binnenkoelorgaan aan de extruder bevestigd. Vervolgens schuift door het voortschrijden van de extrusie het buisprof iel over het binnenkoelorgaan.

Zolang de koeling nog niet in werking is, is het buisprofiel in het traject aansluitend aan de extruder, met name aan de binnenzijde, slechts in geringe mate afgekoeld en daardoor zacht en nauwelijks of weinig vormvast. Hierdoor bestaat een aanmerkelijke kans dat het nog zachte buisprofiel met het relatief koude binnenkoelorgaan in aanraking komt en daarop blijft steken of vastplakken, mogelijk met het gevolg dat het buisprofiel daar openscheurt of in het geheel niet meer over het binnenkoelorgaan wil passeren. Op het moment dat het binnenkoelorgaan gepasseerd moet worden, heeft het buisprofiel de trekinrichting immers nog niet bereikt en kan door de trekinrichting nog geen kracht worden uitgeoefend om het buisprofiel langs het binnenkoelorgaan te helpen.

Derhalve beoogt de onderhavige uitvinding het bovengenoemde bezwaar op te heffen door maatregelen voor te stellen die een probleemloos opstarten van de produktie mogelijk maken.

Daartoe verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze volgens de aanhef, die is gekenmerkt doordat de werkwijze een opstartprocedure heeft, die de volgende stappen omvat: - het in werking stellen van de extruder zonder dat het binnenkoelorgaan aan de binnendoorn van de extruder is bevestigd, - het extruderen van het buisprofiel en het in aangrijping brengen van de trekinrichting met het al dan niet door de buitenkoelinrichting gekoelde buisprofiel, en wanneer de trekinrichting in aangrijping is met het buisprofiel, op een stroomafwaarts van de trekinrichting gelegen plaats het binnenkoelorgaan in het buisprofiel brengen en aan de binnendoorn van de extruder bevestigen.

Bij deze opstartprocedure is contact tussen het buisprofiel en het binnenkoelorgaan bij het aanbrengen van het binnenkoelorgaan niet problematisch. Dit wordt enerzijds veroorzaakt doordat de buitenkoelinrichting al werkzaam kan zijn tijdens het aanbrengen van het binnenkoelorgaan waardoor het buisprofiel al enigzins vormvast is. Verder wordt het buisprofiel als het ware vastgehouden door de trekinrichting bij het in het buisprofiel steken van het binnenkoelorgaan. Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens uitvinding is dat het nu zonder problemen mogelijk is een binnenkoelorgaan toe te passen dat delen heeft die tijdens normaal bedrijf met de binnenwand van het te koelen buisprofiel contact maken. Dit kunnen bijvoorbeeld afdichtingsorganen zijn die gebruikelijk zijn bij een binnenkoeling met behulp van rechtstreeks contact van het buisprofiel met circulerende koelvloeistof.

Bij voorkeur wordt een met het binnenkoelorgaan koppelbaar hulpwerktuig gebruikt om het binnenkoelorgaan in het buisprofiel te steken, en wordt het hulpwerktuig nadat het binnenkoelorgaan-aan de extruder is bevestigd uit het buisprofiel verwijderd.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een binnenkoelorgaan voor het uitvoeren van de werkwijze met binnenkoeling door middel van direct contact van het buisprofiel met koelvloeistof (in de meeste gevallen water) en op een hulpwerktuig voor het aanbrengen van het binnenkoelorgaan.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarbij toont: fig. 1 schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van de installatie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, en fig. 2 schematisch een binnenkoelorgaan volgens de uitvinding.

In figuur 1 is met het verwijzingscijfer 1 een extruder voor thermoplastisch kunststof materiaal aangeduid met een extruderkop 2. Stroomafwaarts van de extruder 1 is een kalibrerings- en buitenkoelinrichting 3 opgesteld en stroomafwaarts van de inrichting 3 bevindt zich een trekinrichting 4.

Figuur 1 toont verder een binnenkoelorgaan 5 met afdichtingen 5a en 5b, die afdichtend tegen de binnenzijde van geëxtrudeerd buisprofiel 7 komen aan te liggen als het binnenkoelorgaan 5 zich in het buisprofiel 7 bevindt. Tevens is een hulpwerktuig 6 voor het aanbrengen van de binnenkoelorgaan 5 getoond.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt als volgt te werk gegaan.

Eerst wordt de extruder 1 in werking gezet, waardoor uit de extruderkop 2 het buisprofiel 7 van thermoplastisch kunststof materiaal naar buiten wordt gestuwd. Hierbij wordt opgemerkt dat het soms gewenst is tijdens de opstartprocedure van een extrusieproces voor het produceren van kunststof buisprofielen een ander kunststof materiaal toe te passen dan de uiteindelijk bedoelde kunststof, welk "opstartmateriaal" een betere stabiliteit heeft bij hoge temperaturen.

Het uit de extruder 1 komende buisprofiel 7 bereikt na verloop van tijd een zodanig lengte dat het buisprofiel 7 tot aan de trekinrichting 4 is gekomen. Bijvoorkeur wordt tot dit moment in de opstartprocedure gebruik gemaakt van een verend element zoals een draad of touw, dat wordt aangebracht tussen het samengeknepen einde van het buisprofiel 7 en een in de trekinrichting 4 geplaatste buis (niet getoond). Door het in werking stellen van de trekinrichting 4 wordt dan aan het buisprofiel 7 getrokken. De kalibrerings- en buitenkoelinrichting 3 is bijvoorkeur al werkzaam als het buisprofiel 7 deze inrichting 3 bereikt.

Als het buisprofiel 7 ver genoeg is gevorderd, wordt de trekinrichting 4 in aangrijping gebracht met het buisprofiel 7 en in werking gesteld. Vervolgens voorziet de uitvinding er in dat het binnenkoelorgaan 5 op een plaats stroomafwaarts van de trekinrichting 4 in het open einde (bij 8) van het buisprofiel 7 wordt gestoken. Hierbij zal het vaak nodig zijn het voorste deel van het buisprofiel 7 te verwijderen omdat dit in elkaar is gedrukt of gedraaid. Om het binnenkoelorgaan 5 tot aan de extruderkop 2 in het buisprofiel 7 te steken wordt gebruik gemaakt van het staafvormige hulpwerktuig 6. Tijdens het in het buisprofiel 7 steken van het binnenkoelorgaan 5 blijven de extruder 1, de buitenkoelinrichting 3 en de trekinrichting 4 bij voorkeur gewoon in werking. Het binnenkoelorgaan 5 kan vervolgens aan de extruderkop 2 worden bevestigd. In dit voorbeeld is het binnenkoelorgaan 5 voorzien van schroefdraad (bij 9) en is de extruderkop 2 voorzien van een bijbehorende boring met binnenschroefdraad (niet weergegeven). Door het draaien van het losneembaar met het binnenkoelorgaan 5 gekoppelde hulpwerktuig 6 wordt het binnenkoelorgaan 5 aan de extruderkop 2 geschroefd.

De extruder 1, de extruderkop 2 en het binnenkoelorgaan 5 zijn op niet weergegeven wijze ingericht voor het toe- en afvoeren van een koelmedium zodat in de holte, die tijdens bedrijf wordt begrensd door de afdichtingen 5a en 5b van het binnenkoelorgaan 5 en het buisprofiel 7, een circulatie van koelmedium kan worden gehandhaafd waarmee warmte van het buisprofiel 7 kan worden afgevoerd. Bijvoorkeur is het koelmedium water.

Het bij 8 in het buisprofiel 7 steken van het binnenkoelorgaan 5 is niet problematisch omdat het buisprofiel 7 hier al zover gekoeld kan zijn dat het buisprofiel 7 voldoende vormvast en stevig is. De kracht die door het in het buisprofiel 7 steken van het binnenkoelorgaan 5 op het buisprofiel 7 wordt uitgeoefend is ook niet problematisch omdat het buisprofiel 7 nu reeds door de trekinrichting 4 wordt voortbewogen.

Na het bevestigen van het binnenkoelorgaan 5 aan de extruder 1 wordt het hulpwerktuig 6 weggenomen en wordt de inwendige koeling van het buisprofiel 7 met behulp van het binnenkoelorgaan 5 gestart.

Figuur 2 toont een andere uitvoeringsvorm van een binnenkoelorgaan geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Dit binnenkoelorgaan 20 heeft een uit drie delen 21, 22 en 23 samenstelbaar star lichaam. Het eerste deel 21 is voorzien van twee afdichtingen 24 en 25, het tweede deel 22 van een afdichting 26 en het derde deel 23 heeft eveneens een afdichting 27. De afdichtingen 24, 25, 26, 27 maken bij de produktie van het buisprofiel met binnenkoeling afdichtend contact met de binnenwand van het buisprofiel. De delen 21, 22 en 23 zijn voorzien van schematisch aangeduide koppelroiddelen, waabij het koppelmiddel 21a dient voor de koppeling met de binnendoorn van de extruder 1, en de koppelmiddelen 21b, 22a en 22b, 23a dienen voor het ondeling koppelen van de delen 21, 22 en 23.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk eerst het deel 21 in het buisprofiel 7 te steken en met de extruder 1 te koppelen, vervolgens deel 2 2 te koppelen met deel 21 en tenslotte deel 23 met deel 22. Dit vereenvoudigt het aanbrengen van het binnenkoelorgaan 20.

Niet weergegeven in figuur 2 is dat in het binnenkoelorgaan 20 meerdere paren leidingen zijn opgenomen die telkens bij een holte tussen twee afdichtingen behoren. Deze leidingen sluiten aan op bijbehorende leidingen in de extruder waardoor het mogelijk is in elke holte de mate van koeling nauwkeurig te regelen.

Claims (7)

1. Werkwijze voor het produceren van een buisprofiel van thermoplastisch kunststof materiaal, waarbij tijdens normale productie het buisprofiel wordt geëxtrudeerd met een extruder die een binnendoorn omvat, het van de extruder komende buisprofiel stroomafwaarts van de extruder met behulp van een buitenkoelinrichting en een binnenkoelinrichting, die een aan de binnendoorn van de extruder bevestigd binnenkoelorgaan omvat, respectievelijk uitwendig en inwendig wordt gekoeld, en stroomafwaarts van de buitenkoelinrichting door middel van een uitwendig op het buisprofiel aangrijpende trekinrichting een trekkracht op het buisprofiel wordt uitgeoefend, met het kenmerk, dat de werkwijze een opstartprocedure heeft, die de volgende stappen omvat: - het in werking stellen van de extruder zonder dat het binnenkoelorgaan aan de binnendoorn van de extruder is bevestigd, het extruderen van het buisprofiel en het in aangrijping brengen van de trekinrichting met het al dan niet door de buitenkoelinrichting gekoelde buisprofiel, en wanneer de trekinrichting in aangrijping is met het buisprofiel, op een stroomafwaarts van de trekinrichting gelegen plaats het binnenkoelorgaan in het buisprofiel brengen en aan de binnendoorn van de extruder bevestigen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij een met het binnenkoelorgaan koppelbaar hulpwerktuig wordt gebruikt om het binnenkoelorgaan in het buisprofiel te steken, en het hulpwerktuig nadat het binnenkoelorgaan aan de binnendoorn van de extruder is bevestigd uit het buisprofiel wordt verwijderd.

3. Binnenkoelorgaan voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, omvattende een langwerpig star lichaam, dat is voorzien van koppelmiddelen voor het vormen van een losneembare koppeling met de binnendoorn van de extruder en van meerdere op een afstand van elkaar gelegen afdichtingsor-ganen, die afdichtend op de binnenwand van het geëxtrudeerde buisprofiel kunnen aangrijpen zodat telkens een door twee afdichtingsorganen en de binnenwand van het geëxtrudeerde buisprofiel begrenzende holte ontstaat, waarbij het binnenkoelor-gaan verder is voorzien van leidingmiddelen, die in normaal bedrijf aansluiten op leidingmiddelen in de binnendoorn van de extruder voor het handhaven van een circulatie van koelvloeistof in elke holte.

4. Binnenkoelorgaan volgens conclusie 3, waarbij het aantal afdichtingsorganen drie of meer bedraagt voor het vormen van meerdere in extrusierichting opeenvolgende holtes.

5. Binnenkoelorgaan volgens conclusie 4, waarbij de leidingmiddelen een afzonderlijke toevoer leiding en afvoerleiding voor elke holte omvatten.

6. Binnenkoelorgaan volgens een of meer van de conclusies 3-5, waarbij het starre lichaam bestaat uit meerdere deellicha-men, die zijn voorzien van samenwerkende losneembare koppelingen voor het een voor een aanbrengen van de deellichamen in het buisprofiel.

7. Hulpwerkuig voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 2.