RU2145545C1

RU2145545C1 - Device for sizing and cooling of plastic sections

Info

Publication number: RU2145545C1
Application number: RU98103525A
Authority: RU
Inventors: Бугль Альфред; Бюргер Оскар
Original assignee: Тиссен Полюмер ГмбХ
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 2000-02-20

Abstract

FIELD: device for sizing and cooling of plastic sections, for example, window sections and method for use of the device. SUBSTANCE: the device is connected past the extruder. The device has a vacuum vessel and several calibrators located one after another. The vacuum vessel is filled with flowing-through coolant. The calibrator is made in the form of disk members. The plastic section is pulled through the device by means of a pulling mechanism connected past the device. The disk members consist of several segments with cooling ducts passing at an angle to the extrusion axis. The clear width of the cooling ducts is so selected that they would be overlapped inside one member from the section inlet to the outlet in the longitudinal axis by value B′. Positioned before the section inlet to the disk members is the spraying frame making up a narrow clearance for the section inlet. Each disk member is fixed by means of prismatic keys acting stepwise and adjusted separately. The method for use of the device consists in pulling-through of the plastic section past the outlet from the extruder through the calibrator. The plastic section passes through the spraying frame with an annular duct for the section and the cooling means, and through the clearance between the spraying frame and section inlet. After that the plastic section is directed through the cooling ducts of the disk members, passing over the surface of engagement with the section at an angle to the extrusion axis. EFFECT: improved cooling and sizing of plastic sections, which provides for precision of their dimensions and smoothness of the face sides. 9 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для калибровки и охлаждения пластмассовых профилей, например оконных профилей, и к способу эксплуатации устройства, подключенного за экструдером и состоящего из вакуумной емкости, заполненной протекающим охлаждающим средством, и нескольких, расположенных друг за другом калибраторов, так называемых дисковых элементов для пластмассового профиля, протягиваемого через устройство с помощью подключенного тягового механизма. The invention relates to a device for calibrating and cooling plastic profiles, such as window profiles, and to a method of operating a device connected behind an extruder and consisting of a vacuum container filled with a leaking cooling medium, and several calibrators located one after another, the so-called disk elements for plastic profile drawn through the device using the connected traction mechanism.

Такие устройства сами по себе известны. Они применяются, как это общеизвестно, для калибровки пластмассовых профилей, например, труб, оконных профилей, профилей для электропроводки и так далее. Эти устройства имеют, однако, различные недостатки, причиной которых, с одной стороны, является недостаточная производительность охлаждающих устройств и наличие в охлаждающей жидкости, находящейся под вакуумом, чаще всего в воде, при температуре около 15^oC загрязнений, например, частиц, плавающих во взвешенном состоянии в воде, которые не могут удаляться даже с помощью установок для очистки воды, например, частиц пыли, известковых отложений, прилипающих к профилю, загрязнений и так далее.Such devices are known per se. They are used, as is well known, to calibrate plastic profiles, for example, pipes, window profiles, wiring profiles, and so on. These devices, however, have various disadvantages, the cause of which, on the one hand, is the insufficient performance of the cooling devices and the presence in the coolant under vacuum, most often in water, at a temperature of about 15 ^o C of impurities, for example, particles floating in suspended state in the water, which cannot be removed even with the help of water treatment plants, for example, dust particles, lime deposits adhering to the profile, contaminants and so on.

Незначительные улучшения интенсивности охлаждения достигаются путем ввода турбулентных потоков в вакуумные емкости калибрующих устройств, как это применялось в последние десятилетия и опубликовано, в частности, например, в DE-GM 29518702 U1. Из EP 0659536 известно устройство для калибровки и охлаждения пластмассовых профилей, подключенное за экструдером и содержащее вакуумную емкость, заполненную протекающим охлаждающим средством, и несколько расположенных друг за другом калибраторов в виде дисковых элементов для пластмассового профиля, протягиваемого через устройство посредством включенного за ним тягового механизма. Slight improvements in cooling intensity are achieved by introducing turbulent flows into the vacuum containers of the calibrating devices, as has been used in recent decades and published, in particular, for example, in DE-GM 29518702 U1. A device for calibrating and cooling plastic profiles is known from EP 0659536, connected behind an extruder and containing a vacuum container filled with a leaking coolant, and several calibrators located one after another in the form of disk elements for a plastic profile pulled through the device by means of a traction mechanism connected behind it.

В основу изобретения положена задача таким образом усовершенствовать охлаждение и калибровку пластмассовых профилей, например, оконных профилей, профильных направляющих для электропроводки и т. п., чтобы точно соблюдались их размеры и чтобы их лицевые поверхности были гладкими. The basis of the invention is therefore to improve the cooling and calibration of plastic profiles, for example, window profiles, profile guides for electrical wiring, etc., so that their dimensions are strictly respected and that their front surfaces are smooth.

Поставленная задача в устройстве для калибровки и охлаждения пластмассовых профилей, подключенном за экструдером и содержащем вакуумную емкость, заполненную протекающим охлаждающим средством, и несколько расположенных друг за другом калибраторов в виде дисковых элементов для пластмассового профиля, протягиваемого через устройство посредством включенного за ним тягового механизма, согласно изобретению решается тем, что дисковые элементы состоят из нескольких сегментов, имеющих охлаждающие каналы, проходящие под углом к оси экструзии, ширина в свету которых выбрана такой, чтобы они перекрывались внутри одного элемента от входа до выхода профиля по продольной оси на величину В', а перед профильным входом в дисковые элементы расположена распыливающая рама, оставляющая узкий зазор для входа профиля, причем каждый дисковый элемент зафиксирован посредством призматических шпонок, действующих ступенчато и юстируемых по отдельности. The task is in a device for calibrating and cooling plastic profiles, connected behind an extruder and containing a vacuum container filled with a leaking coolant, and several calibrators located one after another in the form of disk elements for a plastic profile pulled through the device by means of a traction mechanism connected behind it, according to the invention is solved in that the disk elements consist of several segments having cooling channels extending at an angle to the extrusion axis and, the width in the light of which is chosen so that they overlap inside one element from the entrance to the exit of the profile along the longitudinal axis by B ', and in front of the profile entrance to the disk elements there is a spray frame that leaves a narrow gap for the entrance of the profile, each disk element it is fixed by means of prismatic keys acting stepwise and individually aligned.

В качестве охлаждающего средства используется вода. Water is used as a coolant.

Охлаждающие каналы в направлении экструзии изменяют направление от одного дискового элемента к другому. The cooling channels in the direction of extrusion change direction from one disk element to another.

Перекрытие B' охлаждающих каналов соответствует трехкратному значению ширины B в свету. The overlap B 'of the cooling channels corresponds to a triple value of the width B in the light.

Размер перекрытия В' охлаждающих каналов изменяется от одного дискового элемента к другому. The size of the overlap B 'of the cooling channels varies from one disk element to another.

Распыливающая рама имеет отдельный подвод для воды, подаваемой под давлением, и кольцевой канал, обрамляющий вход для профиля в дисковом элементе и соединенный со входом для профиля в дисковом элементе и с вакуумной емкостью узким водонаправляющим зазором, в то время как сама распыливающая рама жестко смонтирована на дисковом элементе. The spray frame has a separate inlet for pressurized water and an annular channel framing the profile inlet in the disk element and connected to the profile inlet in the disk element and with a vacuum tank with a narrow water-guide gap, while the spray frame itself is rigidly mounted on disk element.

Распыливающая рама выполнена из прозрачного материала. The spray frame is made of transparent material.

Из заявки ЕР 0659536 известен также способ эксплуатации устройства для калибровки и охлаждения пластмассовых профилей, включающий протягивание пластмассового профиля после выхода из экструдера через калибратор, состоящий из нескольких дисковых элементов, расположенных в направлении экструзии последовательно друг за другом внутри вакуумной емкости. From the application EP 0659536 there is also known a method of operating a device for calibrating and cooling plastic profiles, comprising pulling a plastic profile after exiting the extruder through a calibrator consisting of several disk elements arranged consecutively in the extrusion direction inside the vacuum container.

Задачей изобретения является разработка экономичного, надежного и производительного способа эксплуатации устройства для калибровки и охлаждения пластмассовых профилей согласно изобретению. The objective of the invention is to develop an economical, reliable and productive method of operating a device for calibrating and cooling plastic profiles according to the invention.

Поставленная задача в способе эксплуатации устройства для калибровки и охлаждения пластмассовых профилей, включающем протягивание пластмассового профиля после выхода из экструдера через калибратор, состоящий из нескольких дисковых элементов, расположенных в направлении экструзии последовательно друг за другом внутри вакуумной емкости, согласно изобретению решается тем, что при протягивании через калибратор пластмассовый профиль проходит через распыливающую раму с кольцевым каналом для профиля и охлаждающего средства и через зазор между распыливающей рамой и профильным входом, после чего направляется через охлаждающие каналы дисковых элементов, проходящие по поверхности контакта с профилем под углом к оси экструзии. The object of the invention is a method of operating a device for calibrating and cooling plastic profiles, including pulling a plastic profile after exiting the extruder through a calibrator consisting of several disk elements arranged in a direction of extrusion sequentially one after another inside a vacuum container, according to the invention, it is solved by pulling through the calibrator, the plastic profile passes through the spray frame with an annular channel for the profile and coolant and through the gap p between the spray frame and the profile inlet, after which it is guided through the cooling channels of the disk elements passing along the contact surface with the profile at an angle to the extrusion axis.

Профиль протягивают с самоцентрированием через дисковые элементы. The profile is pulled with self-centering through the disk elements.

Преимущества, обеспечиваемые изобретением, заключаются в визуальной безукоризненности поверхности, достигаемой с помощью охлаждаемых каналов, проходящих под углом к оси экструзии в каждом из дисковых элементов вакуумной емкости (в дальнейшем сокращенно называемом V-T-S-элементом) и накладывающихся друг на друга, не оставляя следов, вызываемых протягиваемыми через калибратор загрязнениями, содержащимися в воде, например, парафином, частицами пыли, известковыми отложениями и т.п., или неизбежными загрязнениями, прилипающими к поверхности профиля, а также точным выдерживанием размеров экструдируемого профиля, в том числе на больших длинах. Еще одно преимущество при решении проблемы, предлагаемое изобретением, заключается в том, что закрепление дискового элемента самоцентрирующе действует на контур профиля, проходящего через устройство, и может корректироваться посредством юстирующих призматических шпонок каждого отдельного сегмента диска таким образом, что могут осуществляться и фиксироваться коррекции размеров, отпадает необходимость в дополнительной обработке профиля, обязательно следовавшей за процессом калибровки, частично даже обработке резанием. Не происходит также приподнимания профиля от поверхности калибратора. Точно так же мало требуется элементов, вызывающих турбуленцию в вакуумной емкости устройства, поэтому устройство также состоит из меньшего количества деталей. The advantages provided by the invention are visual impeccability of the surface achieved by means of cooled channels passing at an angle to the extrusion axis in each of the disk elements of the vacuum container (hereinafter abbreviated as the VTS element) and overlapping each other without leaving any traces caused by impurities drawn in through the calibrator contained in water, such as paraffin, dust particles, lime deposits, etc., or inevitable impurities sticking to the surface profile, as well as the exact adherence to the dimensions of the extruded profile, including at large lengths. Another advantage in solving the problem proposed by the invention is that the fixing of the disk element self-centering acts on the contour of the profile passing through the device, and can be adjusted by adjusting the prismatic keys of each individual segment of the disk so that size adjustments can be made and fixed, there is no need for additional profile processing, which necessarily followed the calibration process, partially even cutting. Nor does lifting the profile from the surface of the calibrator occur. In the same way, elements causing turbulence in the vacuum capacity of the device are few needed, therefore the device also consists of fewer parts.

Ниже изобретение поясняется более подробно с помощью выполнения, показанного на чертежах. Below the invention is explained in more detail using the execution shown in the drawings.

На фиг. 1 показано устройство для охлаждения и калибровки в разрезе (вакуумная емкость),
фиг. 2 - разрез по фиг. 1 в направлении A-A,
фиг. 3 - разрез по фиг. 1 в направлении B-B и
фиг. 4 - схематическое изображение экструзионной линии с устройством для охлаждения и калибровки.In FIG. 1 shows a device for cooling and calibration in section (vacuum capacity),
FIG. 2 is a section through FIG. 1 towards AA,
FIG. 3 is a sectional view of FIG. 1 towards BB and
FIG. 4 is a schematic illustration of an extrusion line with a device for cooling and calibration.

На фиг. 1 в поперечном разрезе устройства для охлаждения и калибровки, заполненного водой и частично вакуумированного, показана так называемая вакуумная емкость 7 в зоне дискообразного элемента S с разделением этих дискообразных элементов (V-T-S) вакуумной емкости на несколько сегментов. В примере дискообразный элемент S составлен из пяти таких сегментов S1-S5. Этот дискообразный элемент S, состоящий из нескольких, в случае необходимости еще многократно поделенных сегментов S1-S5, окружает по контуру подлежащий охлаждению и калибровке профиль P. In FIG. 1, a cross-sectional view of a cooling and calibration device filled with water and partially evacuated, shows a so-called vacuum container 7 in the area of the disk-shaped element S with the separation of these disk-shaped elements (V-T-S) of the vacuum container into several segments. In the example, the disk-shaped element S is composed of five such segments S1-S5. This disk-shaped element S, consisting of several, if necessary still repeatedly divided segments S1-S5, surrounds the profile P to be cooled and calibrated along the contour.

Из фиг. 1, кроме того, можно видеть несколько охлаждающих каналов 2, через которые направляются лицевые поверхности оконного профиля, подлежащего калибровке, и тем самым получается гладкая, не имеющая царапин свободная поверхность, причем эти охлаждающие каналы 2, как видно из фиг. 2, проходят под углом к направлению экструдирования профиля, подлежащего калибровке, и начиная от входа профиля, вплоть до выхода перекрываются друг с другом по их продольной оси на величину В' благодаря согласованию их ширины В в свету. Отсюда видно, что при ширине B в свету предпочтительным является перекрытие В' = 3 • В. Поверхности сегментов с охлаждающими каналами, например S5, предпочтительно могут выполняться слегка выпуклыми. Охлаждающие каналы 2 от дискового элемента S к дисковому элементу S' могут иметь различное направление, количество, шаг, ширину B в свету, перекрытие В', выпуклость и т.д. для оптимизации результата охлаждения и калибровки. За счет этого с помощью каналов 2 получаются необходимые зоны охлаждения и соответствующий эффект вакуумирования во всей вакуумной емкости 7. From FIG. 1, in addition, it is possible to see several cooling channels 2 through which the front surfaces of the window profile to be calibrated are guided, and thereby a smooth, scratch-free free surface is obtained, these cooling channels 2, as can be seen from FIG. 2, pass at an angle to the direction of extrusion of the profile to be calibrated, and starting from the entrance of the profile, up to the exit, they overlap with each other along their longitudinal axis by an amount B 'due to the coordination of their width B in the light. From this it can be seen that with a width B in the light, an overlap of B ′ = 3 • B is preferable. The surfaces of segments with cooling channels, for example S5, can preferably be slightly convex. The cooling channels 2 from the disk element S to the disk element S 'can have a different direction, number, pitch, width B in the light, overlap B', bulge, etc. to optimize the result of cooling and calibration. Due to this, using channels 2, the necessary cooling zones and the corresponding effect of evacuation in the entire vacuum tank 7 are obtained.

Расположение охлаждающих каналов в сегментах S1, S2, S4 и S5, помимо этого, снижает до минимума поперечные силы, действующие на проходящий контур профиля, и тем самым повышает качество его поверхности. The location of the cooling channels in the segments S1, S2, S4 and S5, in addition, minimizes the lateral forces acting on the passing contour of the profile, and thereby improves the quality of its surface.

Как видно из чертежей, перед дисковым элементом SE расположена жестко соединенная с ним распыливающая рама 4 с кольцевым каналом 4a, охватывающим профильный вход, и тем самым его контур и входящим в узкий зазор 3 между дисковым элементом SE и распыливающей рамой 4, которая в остальном жестко соединена с передней стороной дискового элемента SE. Кольцевой канал соединен с отдельным подводом 4b для подачи воды под давлением. Охлаждающая среда, подаваемая под давлением через подвод 4b, например вода, поступающая через кольцевой канал 4a распыливающей рамы, проходит под давлением через охлаждающие каналы 2 дискового элемента SE, образуя при совместном действии зазора 3 в качестве завесы из распыляемой воды чрезвычайно эффективный турбулентный поток охлаждающей среды на профиле P перед входом профиля в дисковый элемент SE. Остаток охлаждающей среды отклоняется зазором 3 в вакуумную емкость 7, захватывает с собой, например, приставшие на входе профиля загрязнения и еще дополнительно повышает турбуленцию потока, имеющую место в вакуумной емкости 7. При калибровке оконных профилей эффективной является ширина зазора 3 приблизительно 3/10 мм. Таким образом по всей поверхности отделяются загрязнения, которые могли пристать к пластмассовому профилю P. Распыливающая рама изготовлена с целью контроля предпочтительно из прозрачного материала. As can be seen from the drawings, in front of the disk element SE, a spray frame 4 is rigidly connected to it with an annular channel 4a covering the profile inlet, and thereby its contour and entering a narrow gap 3 between the disk element SE and the spray frame 4, which is otherwise rigidly connected to the front side of the disc element SE. The annular channel is connected to a separate supply 4b for supplying pressurized water. The cooling medium supplied under pressure through the inlet 4b, for example, the water entering through the annular channel 4a of the spray frame, passes under pressure through the cooling channels 2 of the disk element SE, forming, when the gap 3 is used as a curtain from the sprayed water, an extremely efficient turbulent flow of cooling medium on profile P before entering the profile in the disk element SE. The remainder of the cooling medium is deflected by the gap 3 into the vacuum container 7, captures, for example, pollution contaminants adhering to the inlet, and further increases the flow turbulence occurring in the vacuum container 7. When calibrating window profiles, the width of the gap 3 is approximately 3/10 mm . In this way, contaminants that could adhere to the plastic profile P are separated over the entire surface. The spray frame is made for inspection, preferably from a transparent material.

Каждый отдельный сегмент S1-S5 может корректироваться как в направлении плюс, так и в направлении минус, а именно: за счет юстирования призматических шпонок 1а и/или 1b, показанных на фиг. 2, благодаря чему обеспечивается коррекция размера соответствующего профильного контура, что делает излишней дополнительную обработку готового профиля. Подвешивание дискового элемента SE в креплении 5 и держателе 6 действует самоцентрирующе на проходящий профильный контур. Each individual segment S1-S5 can be adjusted both in the plus direction and in the minus direction, namely: by adjusting the keys 1a and / or 1b shown in FIG. 2, due to which the size correction of the corresponding profile contour is ensured, which makes additional processing of the finished profile unnecessary. Suspension of the disc element SE in the mount 5 and the holder 6 acts self-centering on the passing profile contour.

Такое устройство для охлаждения и калибровки может иметь внутри своей вакуумной емкости 7 несколько подключенных друг за другом дисковых элементов SE с различным расположением, шагом, шириной B и наложением В' их охлаждающих каналов 2, и тем самым может изменяться контур профиля P, подлежащего калибровке. Such a device for cooling and calibration may have inside its vacuum container 7 several connected one after another disk elements SE with different arrangement, pitch, width B and superposition B 'of their cooling channels 2, and thereby the profile profile P to be calibrated can change.

На фиг. 4 поясняется прохождение профиля P от экструдера E через устройство для охлаждения и калибровки с вакуумной емкостью 7, дисковыми элементами от SE до SE' с распыливающей рамой 4, зазором 3 и охлаждающими каналами 2, изменяющими направление прохождения от дискового элемента SE к дисковому элементу SE', и с тяговым механизмом А, расположенным за этим устройством. In FIG. 4, the passage of the profile P from the extruder E through a cooling and calibration device with a vacuum tank 7, disk elements from SE to SE 'with a spray frame 4, a gap 3 and cooling channels 2 changing the direction of passage from the disk element SE to the disk element SE' is explained , and with traction mechanism A located behind this device.

Предложенное согласно изобретению устройство для калибровки и охлаждения и способ его эксплуатации не ограничиваются, естественно, описанным примером калибровки оконных профилей, более того, они могут успешно применяться при охлаждении и калибровке любых профилей из пластмассы, например, PVC, PE, PU, PB и других. The device for calibrating and cooling proposed according to the invention and the method of its operation are not limited, naturally, to the described example of calibrating window profiles, moreover, they can be successfully used for cooling and calibration of any plastic profiles, for example, PVC, PE, PU, PB and others .

Claims

1. A device for calibrating and cooling plastic profiles, connected behind the extruder and containing a vacuum container filled with a leaking coolant, and several calibrators located one after another in the form of disk elements for a plastic profile pulled through the device by means of a traction mechanism connected behind it, characterized in that the disk elements consist of several segments having cooling channels extending at an angle to the extrusion axis, the light width of which is chosen as d, so that they overlap inside one element from the entrance to the exit of the profile along the longitudinal axis by the value B ', and before the profile entrance to the disk elements there is a spray frame that leaves a narrow gap for the entrance of the profile, with each disk element being fixed by means of prismatic keys acting stepwise and adjusted separately.

2. The device according to claim 1, characterized in that water is used as a cooling medium.

3. The device according to claim 1, characterized in that the cooling channels in the direction of extrusion change direction from one disk element to another.

4. The device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the overlapping B 'of the cooling channels corresponds to a triple value of the width B in the light.

5. The device according to claim 4, characterized in that the overlap size B 'of the cooling channels varies from one disk element to another.

6. The device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spray frame has a separate supply for pressure water and an annular channel framing the profile inlet in the disk element and connected to the profile inlet in the disk element and a vacuum tank with a narrow water-guide gap, while the spray frame itself is rigidly mounted on the disk element.

7. The device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spray frame is made of a transparent material.

8. A method of operating a device for calibrating and cooling plastic profiles, including pulling a plastic profile after exiting the extruder through a calibrator, consisting of several disk elements arranged in a direction of extrusion sequentially one after another inside a vacuum container, characterized in that when pulling through a calibrator a plastic the profile passes through a spray frame with an annular channel for the profile and coolant and through the gap between the spray frame and the profile th input, then directed through the cooling channels disc elements, extending over the contact surface with the profile at an angle to the extrusion axis.

9. The method according to claim 8, characterized in that the profile is pulled with self-centering through the disk elements.