WO2010029143A2 - Vorrichtung und verfahren zum kühlen von kunststoffprofilen - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum kühlen von kunststoffprofilen Download PDFInfo
- Publication number
- WO2010029143A2 WO2010029143A2 PCT/EP2009/061782 EP2009061782W WO2010029143A2 WO 2010029143 A2 WO2010029143 A2 WO 2010029143A2 EP 2009061782 W EP2009061782 W EP 2009061782W WO 2010029143 A2 WO2010029143 A2 WO 2010029143A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- plastic
- tool
- melt
- temperature
- extrusion line
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
- B29C48/908—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article characterised by calibrator surface, e.g. structure or holes for lubrication, cooling or venting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/86—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/86—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
- B29C48/87—Cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9115—Cooling of hollow articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/919—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling using a bath, e.g. extruding into an open bath to coagulate or cool the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/12—Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2023/00—Tubular articles
- B29L2023/22—Tubes or pipes, i.e. rigid
Definitions
- the invention relates to an extrusion line for the production of plastic profiles, preferably plastic pipes, comprising at least one extruder, a tool, a calibration station and further downstream devices.
- the invention relates to a method for increasing the cooling performance of an extrusion line for extruding a plastic profile, in particular a plastic tube comprising the steps of: a) melting plastic in an extruder, b) molding a plastic strand and feeding the plastic strand to a tool, c) forming a plastic profile by means of the tool, d) calibrating and curing by cooling the profile in a calibration, wherein in addition to the external cooling in the calibration station, the profile is cooled in the interior.
- the plasticized plastics material can be supplied and has a plurality of annular channels, which are combined to form a common melt channel. Cooling channels are arranged around these ring channels.
- This object is achieved by means of an extruder line according to the preamble of claim 1 gel ö St that the tool consists of several functional areas with separate melt channels, by means of which the plastic melt can be divided into partial melts and the temperature of the melt can be reduced.
- the tool additionally has at least one opening, wherein the opening can be formed by means of a guided through the tool tube. So that a temperature separation between the actual tool and the breakthrough, ie the inserted tube, is formed, it is provided according to the training that there is an air gap between the tube and the tool. Depending on the nature of the tool and several breakthroughs may be present.
- the above-mentioned functional areas are not necessarily to be regarded as closed areas, they can blend into each other and thus overlap.
- the object in conjunction with the preamble of claim 5 is characterized gel ö st, that the plastic strand is divided into several partial strands in the tool and the temperature of the melt is reduced before exiting the tool.
- the temperature is thus lowered according to further education by at least 1O 0 C to 5O 0 C, being provided according to the training that the temperature is lowered by at least 2O 0 C to 4O 0 C, preferably by 3O 0 C.
- the temperature of the plastic melt is lowered at least in the transition region between the melt state and partially crystalline state in semicrystalline plastics or in the transition region between the melt state and glass state in amorphous plastics, it being important to ensure that the decrease in temperature takes place only to the extent that a weld between the individual layers is ensured.
- This reduction in temperature can be assisted by a countercurrent process, in which the heat generated inside the tube is sucked through the tool.
- the plastic melt flows through three functional areas, with the three functional areas flowing into one another in a flowing manner.
- the melt or a melting particles on the one hand still in the distribution area but already in
- Cooling area are located. The same applies to the transition between the cooling area and the forming area.
- Fig. 3 shows the article according to Figure 2 in an alternative embodiment
- Calibration 3 comprises a vacuum tank with built-in calibration sleeve. The calibration can also be followed by additional cooling baths.
- Extrusion line a pipe 9 is manufactured.
- An extraction 6 is arranged at the beginning of the extrusion line directly on the tool.
- the tool 2 has an opening 8, the opening 8 communicates with the suction 6 in connection, so that the suction 6 can suck the air volume in the interior of the tube 9 to the end of the extrusion line in the region of the separator 5 against the extrusion direction 7.
- FIG. 2 shows a tool 2 according to the invention.
- the middle part of the tool 2 consists of a plurality of annular channels 13, located on a Unite the confluence point 12 and form the beginning of the common melt channel 10.
- the individual annular channels 13, which communicate with supply channels 14, are supplied with plasticized plastic material from the extruder 1, which is not shown in this figure.
- cooling channels 11 are arranged, which are in communication with a cooling circuit, also not shown.
- the cooling channels are arranged so that they can extract heat from the existing material mass of the tool as evenly as possible.
- the tool thus divides into the three functional areas distribution area 15, to which the melt from the extruder or extruders at the points A, B, C is supplied to the feed channels 14, and is divided into the annular channels 13, cooling area 16, in which the annular channels 13 are provided with cooling channels 11, and the shaping area 18, in which the pre-cooled melt merges, on.
- an opening 8 is provided in the tool 2 by means of a tube. Between the tube 8 and the actual tool 2, an air gap 18 is provided for temperature separation.
- FIG. 3 shows an alternative embodiment of the invention. It differs from the execution gem.
- Figure 2 characterized in that the supply of the melt centrally, that is, only via an extruder. It is thus shown a section through the tool 2, in which again the actual melt channel 10 can be seen, by means of which the plastic profile is extruded. Here too it forms the final part of a complete tool.
- the central part of the tool 2 consists of a plurality of annular channels 13, which unite at the confluence point 12 and form the beginning of the common melt channel 10.
- the individual annular channels 13 are connected to the feed channels 14 in connection. It can clearly be seen that the feed channels 14 are centrally impinged by an extruder 1, not shown, and then split between the three spiral distributors.
- cooling channels 11 are arranged, which are in communication with a cooling circuit, also not shown.
- the cooling channels are again arranged so that they can extract heat as evenly as possible from the existing material mass of the tool.
- the tool 2 divides into the three functional areas distribution area 15, cooling area 16 and shaping area 18.
- an opening 8 is provided by means of a tube in the tool 2 for dissipating the heat from the interior of the tube.
- an air gap 18 is again provided for temperature separation.
- each annular channel 13 can be acted upon with one and the same plastic compound or with different plastic masses.
- the feed channel 14 is to be modified, so that each feed channel is associated, for example, with its own extruder 1. It can thus be produced, for example, different color layers in the pipe or two materials with different properties can be made. It is thus possible, for example, to apply a recycled material to the middle part, which is then enclosed in the finished part from both sides with higher quality material.
- Figure 4 shows schematically a curve of a semi-crystalline and an amorphous plastic, wherein the specific volume v is shown above the temperature T.
- the illustrated solid line 22 stands, by way of example, for the semicrystalline material and the dashed line 23 for an amorphous plastic.
- the temperature of the melt state represented in the region 21, is cooled at least into the transition region 20, but the cooling does not take place so strongly that the solids region 19 is reached.
- the solids region 19 prevails in semi-crystalline Plastics a partially crystalline state and in amorphous plastics before a glassy state.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Extrusionslinie zur Herstellung von Kunststoffprofilen, vorzugsweise Kunststoff röhren, umfassend mindestens einen Extruder (1), ein Werkzeug (2), eine Kalibrierung (3) sowie weitere Nachfolgeeinrichtungen (4, 5). Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Werkzeug (2) aus mehreren Funktionsbereichen mit getrennten Schmelzekanälen besteht, mittels denen die Kunststoff schmelze in Teilschmelzen aufteilbar und die Temperatur der Schmelze reduzierbar ist. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Erhöhung der Kühlleistung der Extrusionslinie. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein so entsprechend hergestelltes Kunststoffröhr.
Description
Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Kunststoffprofilen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Extrusionslinie zur Herstellung von Kunst- stoffprofilen, vorzugsweise Kunststoffrohren, umfassend mindestens einen Extruder, ein Werkzeug, eine Kalibrierstation sowie weitere Nachfolgeeinrichtungen.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erhöhen der Kühl- leistung einer Extrusionslinie zum Extrudieren eines Kunststoffprofiles, insbesondere eines Kunststoffrohres, das die Schritte umfasst: a) Aufschmelzen von Kunststoff in einem Extruder, b) Formen eines Kunststoffstranges und Zuführen des Kunststoffstranges zu einem Werkzeug, c) Formen eines Kunststoffprofiles mittels des Werkzeuges, d) Kalibrie- ren und Aushärten mittels Kühlung des Profiles in einer Kalibrierung, wobei zusätzlich zur Außenkühlung in der Kalibrierstation das Profil im Inneren gekühlt wird.
Zur Herstellung von Rohren wird Kunststoff in einem Extruder aufgeschmolzen und durch ein entsprechendes Werkzeug gepresst. In einer anschließenden Kalibrierung wird der so erzeugte Außendurchmesser eingefroren und in Wassersprühbädern oder -Vollbädern dem Kunststoff über die Außenoberfläche die Wärme entzogen. Dabei muss die gesamte Wärme durch die Kunststoffwand nach außen geleitet werden, wo sie dann vom Kühlwasser abgeleitet wird. Mit zunehmender Rohrwanddi- cke wird die Kühllänge überproportional länger, da der Kunststoff ein schlechter Wärmeleiter ist. Hinzu kommt, dass die Temperatur im Inneren des Rohres lange auf einem hohen Niveau bleibt und der Kunststoff ausreichend Zeit hat, aufgrund der Schwerkraft nach unten abzurinnen.
Die Folge ist, dass die Rohrwanddicke im oberen Bereich immer kleiner als im unteren Bereich ist.
Dieser Prozess hat mit zunehmender Rohrwanddicke also zwei Nachteile. Die Kühllänge wird überproportional länger und der Kunststoff rinnt an der Innenwand ab, die Folge ist eine ungleiche Wanddickenverteilung. Um diese Nachteile zu verringern sind mehrere Systeme einer Rohrinnenkühlung wie aus der EP 795 389 bekannt. Diese Systeme sind in ihrer Wirkungsweise jedoch sehr eingeschränkt. Da das Rohr sowohl außen als auch innen gekühlt wird, wird sowohl die Außenkontur als auch die Innenkontur eingefroren. Wenn nun die Schmelze in der Mitte der Rohrwand durch Wärmeableitung nach außen und innen erstarrt, entstehen durch die starke Volumenreduzierung beim Übergang vom schmelzeförmigen in den festen Zustand Lunker. Diese Gefahr wird mit dicker werdenden Rohrwandstärken größer.
Aus der JP 56-005 750 A ist eine Vorrichtung zur Extrusion von Kunststoffprofilen bekannt, der plastifizierte Kunststoffmasse zuführbar ist und die mehrere Ringkanäle aufweist, die zu einem gemeinsamen Schmelzekanal vereinigt werden. Um diese Ringkanäle sind Kühlkanäle angeordnet.
Aus der DE 10 2005 031 747 Al sind ein Verfahren zur Innenkühlung hohler Kunststoffprofile und ein Extruder zur Herstellung hohler Kunststoffprofile bekannt. Hierbei wird die Innenkühlung dadurch erreicht, dass in den Innenraum des Hohlprofiles ein Kühlgas geleitet wird, wobei das Kühlgas in einem Ranqueschen Wirbelrohr erzeugt wird.
A u f g a b e der vorliegenden Erfindung ist es, eine Extrusionslinie sowie ein Verfahren anzubieten, bei dem die Wärme möglichst gleichmäßig über die gesamte Wanddicke des Rohres abgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird mittels einer Extruderlinie gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch g e l ö s t , dass das Werkzeug aus mehreren Funktionsbereichen mit getrennten Schmelzekanälen besteht, mittels denen die Kunststoffschmelze in Teilschmelzen aufteilbar und die Temperatur der Schmelze reduzierbar ist.
Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass das Werkzeug zusätzlich mindestens einen Durchbruch aufweist, wobei der Durchbruch mittels eines durch das Werkzeug geführten Rohres gebildet werden kann. Damit eine Temperaturtrennung zwischen dem eigentlichen Werkzeug und dem Durchbruch, also dem eingelegten Rohr, entsteht, ist fortbildungsgemäß vorgesehen, dass zwischen dem Rohr und dem Werkzeug ein Luftspalt vorliegt. Je nach Beschaffenheit des Werkzeugs können auch mehrere Durchbrüche vorhanden sein.
Durch diesen Durchbruch wird es nun möglich, Luft im Gegenstromver- fahren zu leiten. Dabei kommt es zum Wärmeaustausch zwischen der Luft und dem extrudierten Rohr, die dann im Inneren durch das Werkzeug hindurch abgesaugt wird. Idealerweise wird diese abgeführte Wärme zur Energierückgewinnung eingesetzt. Als Einsatzgebiet ist mehreres denkbar. Es kann z.B. das Kunststoffrohmaterial vorgewärmt oder ein Stirlingmotor angetrieben werden.
Die oben erwähnten Funktionsbereichen sind nicht zwingend als abgeschlossen Bereichen anzusehen, sie können fließend ineinander übergehen und somit sich auch überlappen.
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 5 dadurch g e l ö s t , dass der Kunststoffstrang im Werkzeug in mehrere Teilstränge aufgeteilt wird und die Temperatur der Schmelze vor Austritt aus dem Werkzeug reduziert wird.
Die Temperatur wird somit weiterbildungsgemäß um mindestens 1O0C bis 5O0C gesenkt, wobei fortbildungsgemäß vorgesehen ist, dass die Temperatur um mindestens 2O0C bis 4O0C, vorzugsweise um 3O0C, gesenkt wird.
Es wird also die Temperatur der Kunststoffschmelze mindestens in den Übergangsbereich zwischen Schmelzezustand und teilkristallinem Zustand bei teilkristallinen Kunststoffen oder in den Übergangsbereich zwischen Schmelzezustand und Glaszustand bei amorphen Kunststoffen gesenkt, wobei darauf zu achten ist, dass die Temperatursenkung nur soweit erfolgt, dass eine Verschweißung zwischen den einzelnen Schichten sichergestellt ist.
Diese Temperatursenkung kann durch ein Gegenstromverfahren, bei dem die im Inneren des Rohres entstandene Wärme durch das Werkzeug hindurch abgesaugt wird, unterstützt werden.
Fortbildungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kunststoffschmelze drei Funktionsbereichen durchströmt, wobei die drei Funktionsbereiche fließend in einander übergehen. Somit kann die Schmelze bzw. ein Schmelzeteilchen, sich einerseits noch im Verteilbereich aber auch schon im
Kühlbereich befinden. Gleiches gilt für den Übergang zwischen Kühlbe- reich und Formgebungsbereich.
Das vorgeschlagene Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich besonders zur Herstellung dickwandiger Rohre.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, es zeigt
Fig. 1 eine Extrusionslinie,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Werkzeug,
Fig. 3 den Gegenstand gemäß Figur 2 in einer alternativen Ausführung und
Fig. 4 die einzelnen Temperaturbereiche.
In Figur 1 ist schematisch eine Extrusionslinie dargestellt, wobei der Extruder 1 seitlich am Extrusionswerkzeug 2 angeordnet ist. In Extrusi- onsrichtung 7 betrachtet schließt sich ans Werkzeug 2 die Kalibrierung 3 an, der wiederum der Abzug 4 folgt. Die Kalibrierung 3 umfasst einen Vakuumtank mit eingebauter Kalibrierhülse. An die Kalibrierung können sich auch noch weitere Kühlbäder anschließen.
Eine weitere Nachfolgeeinrichtung, hier eine Trennvorrichtung in Form von einer Säge 5, schließt sich an. In der beispielhaft dargestellten
Extrusionslinie wird ein Rohr 9 gefertigt. Eine Absaugung 6 ist am Anfang der Extrusionslinie direkt am Werkzeug angeordnet. Das Werkzeug 2 weist einen Durchbruch 8 auf, der Durchbruch 8 steht mit der Absaugung 6 in Verbindung, so dass die Absaugung 6 das Luftvolumen im Inneren des Rohres 9 bis zum Ende der Extrusionslinie im Bereich der Trennvorrichtung 5 gegen die Extrusionsrichtung 7 absaugen kann.
In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes Werkzeug 2 dargestellt. Der eigentliche Schmelzekanal 10, mittels dem das Kunststoffprofil extrudiert wird, bildet den Schlussteil eines Gesamtwerkzeuges. Der Mittelteil des Werkzeuges 2 besteht aus mehreren Ringkanälen 13, die sich an einer
Zusammenfließstelle 12 vereinigen und den Beginn des gemeinsamen Schmelzekanals 10 bilden. Die einzelnen Ringkanäle 13, die mit Zuführkanälen 14 in Verbindung stehen, werden mit plastifizierter Kunststoffmasse aus dem in dieser Figur nicht dargestellten Extruder 1 ver- sorgt. Zwischen den Ringkanälen 13 sind Kühlkanäle 11 angeordnet, die mit einem ebenfalls nicht dargestellten Kühlkreislauf in Verbindung stehen. Die Kühlkanäle sind so angeordnet, dass sie der vorhandenen Materialmasse des Werkzeuges möglichst gleichmäßig Wärme entziehen können. Das Werkzeug teilt sich somit in die drei Funktionsbereiche Verteilbereich 15, an den die Schmelze aus dem oder den Extrudern an den Stellen A, B, C den Zuführkanälen 14 zugeführt wird, und auf die Ringkanäle 13 aufgeteilt wird, Kühlbereich 16, in dem die Ringkanäle 13 mit Kühlkanälen 11 versehen sind, und den Formgebungsbereich 18, in dem die vorgekühlte Schmelze zusammenfließt, auf. Um die Wärme aus dem Inneren des Rohres abzuführen, ist im Werkzeug 2 ein Durchbruch 8 mittels eines Rohres vorgesehen. Zwischen dem Rohr 8 und dem eigentlichen Werkzeug 2 ist zur Temperaturtrennung ein Luftspalt 18 vorgesehen.
In Figur 3 ist eine alternative Ausführung der Erfindung dargestellt. Sie unterscheidet sich zur Ausführung gem. Figur 2 dadurch, dass die Zuführung der Schmelze zentral, also nur über einen Extruder erfolgt. Es ist somit ein Schnitt durch das Werkzeug 2 dargestellt, in dem wieder der eigentliche Schmelzekanal 10 zu sehen ist, mittels dem das Kunststoffprofil extrudiert wird. Es bildet auch hier den Schlussteil eines Ge- samtwerkzeuges. Auch hier besteht der Mittelteil des Werkzeuges 2 aus mehreren Ringkanälen 13, die sich an der Zusammenfließstelle 12 vereinigen und den Beginn des gemeinsamen Schmelzekanals 10 bilden. Die einzelnen Ringkanäle 13 stehen mit den Zuführkanälen 14 in Verbindung. Deutlich ist zu erkennen, dass die Zuführkanäle 14 von einem nicht dargestellten Extruder 1 zentrisch angeströmt werden und dann auf die drei Wendelverteiler aufgeteilt werden. Auch hier sind zwischen den
Ringkanälen 13 Kühlkanäle 11 angeordnet, die mit einem ebenfalls nicht dargestellten Kühlkreislauf in Verbindung stehen. Selbstverständlich sind die Kühlkanäle wieder so angeordnet, dass sie der vorhandenen Materialmasse des Werkzeuges möglichst gleichmäßig Wärme entziehen können. Auch hier teilt sich das Werkzeug 2 in die drei Funktionsbereiche Verteilbereich 15, Kühlbereich 16 und Formgebungsbereich 18 auf. Auch in dieser Ausführungsform ist zur Abführung der Wärme aus dem Inneren des Rohres, im Werkzeug 2 ein Durchbruch 8 mittels eines Rohres vorgesehen. Zwischen dem Rohr 8 und dem eigentlichen Werk- zeug 2 ist wieder zur Temperaturtrennung ein Luftspalt 18 vorgesehen.
Es sei angemerkt, dass sowohl gem. der Ausführung nach Figur 2 als auch gem. Ausfuhrung nach Figur 3 jeder Ringkanal 13 mit ein und derselben Kunststoffmasse oder aber auch mit unterschiedlichen Kunststoffmassen beaufschlagt werden kann. Hierzu ist lediglich der Zuführ- kanal 14 zu modifizieren, so dass jeder Zuführkanal beispielsweise einem eigenen Extruder 1 zugeordnet ist. Es können somit beispielsweise unterschiedliche Farbschichten im Rohr erzeugt werden oder auch zwei Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften gefertigt werden. Es ist somit beispielsweise möglich, den mittleren Teil mit einem Recyclat zu beaufschlagen, welches dann im Fertigteil von beiden Seiten mit hochwertigerem Material umschlossen ist.
Figur 4 zeigt schematisch einen Kurvenverlauf eines teilkristallinen sowie eines amorphen Kunststoffes, wobei das spezifische Volumen v über der Temperatur T dargestellt ist. Die dargestellte Volllinie 22 steht bei- spielhaft für den teilkristallinen Werkstoff und die gestrichelte Linie 23 für einen amorphen Kunststoff. Beim Abkühlen soll also sichergestellt werden, dass die Temperatur von dem Schmelzezustand, dargestellt in dem Bereich 21, mindestens in den Übergangsbereich 20 abgekühlt wird, aber die Abkühlung nicht so stark erfolgt, dass der Feststoffbe- reich 19 erreicht wird. Im Feststoffbereich 19 herrscht bei teilkristallinen
Kunststoffen ein teilkristalliner Zustand und bei amorphen Kunststoffen ein Glaszustand vor.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es damit vereinfacht möglich, gleichmäßig Wärme über die ge- samte Wanddicke des Rohres abzuführen.
Bezugszeichenliste :
1 Extruder
2 Werkzeug
3 Kalibrierung
4 Abzug
5 Trennvorrichtung
6 Absaugung
7 Extrusionsrichtung
8 Durchbruch
9 Kunststoffprofil
10 Schmelzekanal
11 Kühlkanal
12 Zusammenfließstelle
13 Ringkanal
14 Zufuhrkanal zu 13
15 Verteilerbereich von 2
16 Kühlbereich von 2
17 Formgebungsbereich von 2
18 Luftspalt
19 Feststoffbereich
20 Übergangsbereich
21 Schmelzezustand
22 Kurve teilkristalliner Kunststoff
23 Kurve amorpher Kunststoff
v - spezifisches Volumen
T - Temperatur
Claims
1. Extrusionslinie zur Herstellung von Kunststoffprofilen, vorzugsweise Kunststoffrohren, umfassend mindestens einen Extruder (1), ein Werkzeug (2), eine Kalibrierung (3) sowie weitere Nachfolgeeinrichtungen (4, 5),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeug (2) aus mehreren Funktionsbereichen mit getrenn- ten Schmelzekanälen besteht, mittels denen die Kunststoffschmelze in Teilschmelzen aufteilbar und die Temperatur der Schmelze reduzierbar ist.
2. Extrusionslinie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) zusätzlich mindestens einen Durchbruch (8) aufweist.
3. Extrusionslinie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (8) mittels eines durch das Werkzeug (2) geführten Rohres gebildet wird.
4. Extrusionslinie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rohr und dem Werkzeug (2) ein Luftspalt (18) vorliegt.
5. Extrusionslinie nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Funktionsbereichen sich überlappen.
6. Verfahren zur Erhöhung der Kühlleistung einer Extrusionslinie zum Extrudieren eines Kunststoffprofils, insbesondere eines Kunststoffrohres, das die Schritte umfasst, a) Aufschmelzen von Kunststoff in einem Extruder (1), b) Formen eines Kunststoffstranges und Zuführen des Kunststoffstranges zu einem Werkzeug (2), c) Formen eines Kunststoffprofiles mittels des Werkzeuges (2) und
Kalibrieren und Aushärten mittels Kühlung des Profils in einer Kalibrierung (3),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kunststoffstrang im Werkzeug (2) in mehrere Teilstränge aufgeteilt wird und die Temperatur der Schmelze vor Austritt aus dem Werkzeug (2) reduziert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur um mindestens 1O0C bis 5O0C gesenkt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur um mindestens 2O0C bis 4O0C, vorzugsweise um 3O0C, gesenkt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Temperatur der Kunststoffschmelze mindestens in den Übergangsbereich zwischen Schmelzezustand und teilkristallinem oder Glaszustand gesenkt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschmelze drei Funktionsbereichen durchströmt, wobei die drei Funktionsbereiche fließend in einander übergehen.
11. Kunststoffrohr, insbesondere dickwandiges Kunststoffrohr, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 6 und mit einer Extruderlinie nach Anspruch 1.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008047209A DE102008047209A1 (de) | 2008-09-15 | 2008-09-15 | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Kunststoffprofilen |
DE102008047209.3 | 2008-09-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2010029143A2 true WO2010029143A2 (de) | 2010-03-18 |
WO2010029143A3 WO2010029143A3 (de) | 2010-06-17 |
Family
ID=41668430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2009/061782 WO2010029143A2 (de) | 2008-09-15 | 2009-09-10 | Vorrichtung und verfahren zum kühlen von kunststoffprofilen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008047209A1 (de) |
WO (1) | WO2010029143A2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012000817A1 (de) * | 2010-06-29 | 2012-01-05 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Vorrichtung zum erzeugen eines hohlen kunststoffprofiles |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010064412B4 (de) | 2010-12-31 | 2016-11-10 | Battenfeld-Cincinnati Germany Gmbh | Verfahren zur Aufrechterhaltung des von einem Extrudat an ein Fluid abgegebenen Wärmestromes |
DE102013220746A1 (de) | 2013-10-14 | 2015-04-16 | Battenfeld-Cincinnati Austria Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Kunststoffprofilen |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2455779A1 (de) * | 1974-11-26 | 1976-08-12 | Johannes Weber | Verfahren und vorrichtung zum abkuehlen von oberflaechen an extrudierten profilen aus kunststoff |
WO2006050549A2 (de) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Greiner Extrusionstechnik Gmbh | Formgebungseinrichtung sowie verfahren zur formgebung und abkühlung von gegenständen, insbesondere hohlprofilen |
WO2006134228A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Oy Kwh Pipe Ab | Method and device for internal cooling of extruded thermoplastics pipes |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS565750A (en) | 1979-06-27 | 1981-01-21 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Multilayer extrusion of plastic and multilayer extruding die |
JPS61134220A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-21 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | プラスチツク多層共押出用ダイ |
BE1010116A3 (fr) | 1996-03-13 | 1998-01-06 | Eupen Kabelwerk | Procede et dispositif pour le refroidissement interne de tuyaux en matiere plastique. |
DE102005031747A1 (de) | 2005-07-07 | 2007-01-11 | Inoex Gmbh | Verfahren zur Innenkühlung hohler Kunststoffprofile und Extruder zur Herstellung hohler Kunststoffprofile |
DE102007050291B4 (de) * | 2007-10-22 | 2010-04-08 | Cincinnati Extrusion Gmbh | Extrusionswerkzeug und Verfahren zum Extrudieren von Kunststoffprofilen |
-
2008
- 2008-09-15 DE DE102008047209A patent/DE102008047209A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-09-10 WO PCT/EP2009/061782 patent/WO2010029143A2/de active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2455779A1 (de) * | 1974-11-26 | 1976-08-12 | Johannes Weber | Verfahren und vorrichtung zum abkuehlen von oberflaechen an extrudierten profilen aus kunststoff |
WO2006050549A2 (de) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Greiner Extrusionstechnik Gmbh | Formgebungseinrichtung sowie verfahren zur formgebung und abkühlung von gegenständen, insbesondere hohlprofilen |
WO2006134228A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Oy Kwh Pipe Ab | Method and device for internal cooling of extruded thermoplastics pipes |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012000817A1 (de) * | 2010-06-29 | 2012-01-05 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Vorrichtung zum erzeugen eines hohlen kunststoffprofiles |
CN102971131A (zh) * | 2010-06-29 | 2013-03-13 | 克劳斯玛菲科技有限公司 | 用于生产空心塑料型材的设备 |
US8758661B2 (en) | 2010-06-29 | 2014-06-24 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Device for generating a hollow plastic profile |
RU2559500C2 (ru) * | 2010-06-29 | 2015-08-10 | Крауссмаффай Текнолоджиз Гмбх | Устройство для изготовления полого пластмассового профиля |
CN102971131B (zh) * | 2010-06-29 | 2016-08-03 | 克劳斯玛菲科技有限公司 | 用于生产空心塑料型材的设备和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010029143A3 (de) | 2010-06-17 |
DE102008047209A1 (de) | 2010-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2342063B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum kühlen von kunststoffprofilen | |
DE102007050291B4 (de) | Extrusionswerkzeug und Verfahren zum Extrudieren von Kunststoffprofilen | |
EP2589481A1 (de) | Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung eines Verbundrohres mit Verbindungs-Muffe | |
EP1612030B1 (de) | Verfahren zur fortlaufenden Herstellung eines Doppelwand-Wellrohres mit Rohrmuffe, das Doppelwand-Wellrohr und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP2347878B1 (de) | Verfahren zur herstellung von peroxidvernetzten polyethylenrohren in einer extrusionslinie | |
EP1916089B1 (de) | Vorrichtung zun Extrudieren von Hohlsträngen | |
DE202007016630U1 (de) | Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung eines Verbundrohres mit Rohrmuffe | |
EP3124199B1 (de) | Stufenlos einstellbare kalibrierhülse für extrudierte kunststoffrohre | |
WO2010029143A2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum kühlen von kunststoffprofilen | |
EP2448742B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum kühlen von kunststoffprofilen | |
WO2010029142A2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum kühlen von kunststoffprofilen | |
EP3153296B1 (de) | Spritzkopf für eine vorrichtung zur herstellung eines verbundrohres | |
DE202004019566U1 (de) | Führungskammer als Anfahrhilfe | |
WO2014153676A1 (de) | Vorrichtung zum zuführen des flüssigen kunststoffs in ein etagenwerkzeug | |
WO2015010812A1 (de) | Extrusionswerkzeug mit einer heizung des austrittsbereichs, verfahren zur erzeugung einer kunststoffschlauchfolie | |
EP1985433B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Kunststoffprofilen | |
EP2436504B1 (de) | Verfahren zur fortlaufenden Herstellung eines Verbundrohres mit Rohrmuffe, Verbundrohr mit Rohrmuffe und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und zur Herstellung des Verbundrohres | |
EP2252449A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur fortlaufenden herstellung eines verbundrohres mit rohrmuffe und verbundrohr | |
EP2225083A1 (de) | Schlauchförmiger vorformling und verfahren sowie vorrichtung zur herstellung des vorformlings | |
DE102011114053B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Wärmeleitvorrichtung und Wärmeleitvorrichtung für einen Absorber | |
DE19703492A1 (de) | Verteiler für in einem Extruder plastifizierte Kunststoffschmelze für deren Aufteilung auf mehrere Beareitungswerkzeuge | |
DE102004010461A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Strangformen aus kunststoffgebundenen Fasserwerkstoffen, Vorrichtungen zum Ausüben der Verfahren und Werkstoffe zur Verwendung bei den Verfahren | |
DE102015001022A1 (de) | Blaskopf, Verfahren zum Herstellen einer Blasfolie sowie Blasfolienanlage | |
AT7928U1 (de) | Extrusionsvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09782895 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09782895 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |