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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Nachbehandlung eines Endbereiches eines getrennten, insbesondere länglichen Gegenstandes im Bereich einer Trennfläche sowie einen Gegenstand mit einem nach dem Verfahren nachbehandelten Endbereich, wie dies in den Ansprü- chen 1 und 6 beschrieben wird.
Aus der DE 195 30 417 A1 ist ein Verfahren zum Verrunden von scharfen Kanten an Spritz- gussteilen aus einem thermoplastischen Kunststoff bekannt geworden, bei welchem die Kanten, welche zumeist im Trennungsbereich der Spritzgussform am herzustellenden Bauteil angeordnet sind, mittels Heissluft fliessfähig gemacht. Dabei wird der Heissluftstrom konzentriert auf die Kanten gerichtet. Dadurch, dass die Kanten gegenüber dem Bauteil eine relativ geringe Wandstärke auf- weisen, ist die Erwärmung relativ einfach und rasch durchzuführen, wodurch sich das Material infolge von Kohäsionskräften im Bereich der scharfen Kanten zurückzieht und so ein sicherer Verrundungsvorgang, ohne der Gefahr einer Beschädigung der Spritzgiessteile, durchführbar ist.
Ein weiteres Verfahren zum Entgraten von Formteilen ist aus der DE 35 43 910 C2 bekannt geworden, bei welchem die Grate an Gummi- oder Kunststofformteilen mittels einer kalten Flüssig- keit versprödet und so vom Formteil abgelöst werden können. Als kalte Flüssigkeit wird verflüssig- tes, tiefkaltes Inertgas verwendet Die Behandlung erfolgt dadurch, dass der zu behandelnde Grat durch zwei, im wesentlichen parallel und im Abstand zueinander, strömende Vollstrahlen bestrahlt wird, wobei der Grat durch den ersten Inertgasstrahl versprödet und dieser versprödete Grat durch den nachlaufenden Inertgasstrahl abgeschnitten wird.
Eine andere Vorrichtung zur Entfernung von Graten an Kunststoffteilen ist aus der DE 42 23 885 A1 bekannt geworden, bei welcher die Grate am Kunststoffteil durch Bestrahlung mit einem Kunststoffgranulat abgetrennt werden. Dabei wird mittels einer Strahlvornchtung das Kunst- stoffgranulat auf die Grate der Kunststoffteile geschleudert und anschliessend in einer Auffangvor- richtung sowohl das Kunststoffgranulat als auch die abgetrennten Gratteile gesammelt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Nachbehandlung ei- nes länglichen Gegenstandes, der in seiner Längserstreckung durchtrennt worden ist, im Bereich der Trennfläche sowie einen nach dem Verfahren behandelten Gegenstand zu schaffen, bei dem die Querschnittsform bzw. die Abmessungen des Endbereiches im wesentlichen jener Quer- schnittsform bzw. jenen Abmessungen des Gegenstandes in seinem ungetrennten Zustand ent- spricht bzw. entsprechen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der sich durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruches 1 ergebende überraschende Vorteil liegt darin, dass durch die nachträgliche Temperaturänderung des verformten Bereiches durch die dem Werkstoff innewohnende Eigenschaft der selbsttätigen Rückstellung in die unverformte Ausgangs- lage ein Endbereich geschaffen wird, der mit allen Vorteilen der spanlosen Trennung auf die ge- wünschten Längen in einzelne Teile getrennt werden kann und daran anschliessend die ursprüngli- che Querschnittsform bzw. Abmessung des Gegenstandes im Bereich der Trennfläche wiederum hergestellt werden kann. Gleichfalls werden aber auch in diesem Endbereich die durch die Tren- nung eingebrachten inneren Spannungen zumindest weitgehendst minimiert bzw. sogar vollständig abgebaut.
Dadurch kann ein Gegenstand geschaffen werden, bei welchem die Trennfläche eine Querschnittsform aufweist, welche der übrigen Querschnittsform des Gegenstandes in seiner weiteren Längserstreckung, in einer weiteren dazu parallel ausgerichteten Ebene, entspricht.
Weiters ist ein Vorgehen gemäss dem im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, da dadurch eine glatte, ebene Schnittfläche geschaffen wird, bei welcher die Trennung ohne Späne erfolgt. Dadurch ist im Bereich der Trennvorrichtung eine gesonderte Absaugung bzw. Entsorgung des entstehenden Schnittmaterials nicht mehr notwendig, wodurch zusätzlich noch eine hohe Menge an Primärmatenalien eingespart werden können.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist im Anspruch 3 beschrieben, wodurch durch den gewählten Werkstoff, der ein hohes Memoryverhalten bei Temperaturerhöhung aufweist, eine Rückbildung der Verformungen infolge des Trennvorganges nahezu vollständig durchgeführt werden kann, wodurch zusätzliche, aufwendige Bearbeitungsprozesse zur Entfernung der gratför- migen Aufstauchungen entlang der Umfangsränder des Mantels sowie der Stege vermieden wer- den können.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvanante gemäss Anspruch 4, da durch die durchgehende Erwärmung des Werkstoffes die Rückverformung sowie der Abbau der inneren Spannungen nahe-
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zu vollständig erfolgt und dadurch für den Vergleichsvorgang ein repräsentativer Querschnitt, welcher der tatsächlichen Profilgeometrie entspricht, für den Soll-Ist-Vergleich geschaffen wird.
Eine andere Verfahrensvariante ist im Anspruch 5 gekennzeichnet, bei welcher im laufenden Extrusionsprozess die Nachbehandlung erfolgt und so unmittelbar auf eine Änderung in der Profil- geometrie Einfluss genommen werden und diese rasch beseitigt werden kann, ohne dass dabei ein hoher Ausschuss, im Zuge der laufenden Herstellung, produziert wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch eigenständig durch die Merkmale des Anspruches 6 gelöst. Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils dieses Anspruches ergeben- den Vorteile liegen darin, dass mit der Nachbehandlung ein Gegenstand geschaffen worden ist, der im Anschluss an einen Trennvorgang, mit welchem der Endbereich verformt sowie innere Anspan- nungen aufgebaut worden sind, wieder in seine Ausgangslage auf einfache Art und Weise rückver- formt worden ist und derartig behandelte Endbereiche eine Profilgeometrie aufweisen, welche der Profilgeometrie des Gegenstandes in seinem ungetrennten Zustand in davon distanzierten Ab- schnitten entspricht.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen : 1 eine Extrusionsanlage zur Herstellung eines länglichen Gegenstandes mit einer Trennvorrichtung sowie einer erfindungsgemässen Nachbehandlungsvorrichtung, in Seitenan- sicht und stark vereinfachter, schematischer Darstellung ; 2 einen Teilbereich des Gegenstan- des während des Trennvorganges, in Seitenansicht und stark vereinfachter, vergrösserter Darstel- lung ; Fig. 3 einen Teilbereich des Gegenstandes nach dessen Trennung mit Verformungen im Endbereich, in Seitenansicht geschnitten und stark vereinfachter, vergrösserter Darstellung ; 4 den Teilbereich des Gegenstandes nach Fig. 3 im Anschluss an die Nachbehandlung, in Seitenan- sicht geschnitten und stark vereinfachter, vergrösserter Darstellung;
Fig. 5 den Teilbereich des Gegenstandes nach Fig. 4 im Anschluss an eine weitere Nachbehandlung, in Seitenansicht ge- schnitten und stark vereinfachter, vergrösserter Darstellung ; 6 einen Teilbereich eines anderen Gegenstandes nach dessen Trennung im unverformten Zustand im Bereich der Trennfläche, in Seitenansicht geschnitten und stark vereinfachter, vergrösserter Darstellung; Fig. 7 den Teilbereich des Gegenstandes nach Fig. 6 im Anschluss an eine Nachbehandlung, in Seitenansicht geschnitten und stark vereinfachter vergrösserter Darstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merk- malskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie- len für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
In der Fig. 1 ist eine Extrusionsanlage 1 gezeigt, die aus einem Extruder 2, einer diesem nach- geordneten Formgebungseinrichtung 3 sowie einem dieser nachgeordneten Raupenabzug 4 für einen extrudierten Gegenstand 5 besteht. Der Raupenabzug 4 dient dazu, um den oder die Ge- genstände 5, beispielsweise ein Profil, insbesondere ein Hohlprofil aus Kunststoff, für den Fenster- und/oder Türenbau, in Extrusionsrichtung 6, ausgehend vom Extruder 2, durch die gesamte Form- gebungseinrichtung 3 abzuziehen. Die Formgebungseinrichtung 3 besteht bei diesem Ausfüh- rungsbeispiel aus einem dem Extruder 2 zugeordneten Extrusionswerkzeug 7, einer Kalibriervor- richtung 8 aus mindestens einem, bevorzugt jedoch mehreren Kalibrierwerkzeugen 9 bis 12 und zumindest einem, bevorzugt jedoch mehreren Unterdrucktanks 13,14, in welchen mehrere Kali- berplatten 15 angeordnet sind.
Einzelne Kaliberplatten 15 können aber auch nur zur Stützfunktion als Stützblenden für den Gegenstand 5 ausgebildet sein.
Im Bereich des Extruders 2 befindet sich ein Aufnahmebehälter 16, in welchem ein Material, wie beispielsweise ein Gemisch bzw. ein Granulat zur Bildung eines Kunststoffes, bevorratet ist, welches mit zumindest einer Förderschnecke im Extruder 2 dem Extrusionswerkzeug 7 zugeführt wird. Weiters umfasst der Extruder 2 noch eine Plastifiziereinheit, durch welche während des Durch- tretens des Materials durch diese mittels der Förderschnecke sowie gegebenenfalls zusätzlicher
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Heizeinrichtungen das Material gemäss den diesem innewohnenden Eigenschaften, unter Druck und gegebenenfalls Zufuhr von Wärme erwärmt und plastifiziert und in Richtung des Extrusions- werkzeuges 7 gefördert wird.
Vor dem Eintritt in das Extrusionswerkzeug 7 wird der Massestrom aus dem plastifizierten Material in Übergangszonen hin zum gewünschten Profilquerschnitt geführt.
Das Extrusionswerkzeug 7, die Plastifiziereinheit und der Aufnahmebehälter 16 sind auf einem Maschinenbett 17 abgestützt bzw. gehaltert, wobei das Maschinenbett 17 auf einer ebenen Auf- standsfläche 18, wie beispielsweise einem ebenen Hallenboden, aufgestellt ist.
Die gesamte Kalibriervorrichtung 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel auf einem Kalibriertisch 19 angeordnet bzw. gehaltert, wobei sich der Kalibriertisch 19 über Laufrollen 20 auf der Auf- standsfläche 18 befestigten Fahrschienen 21 abstützt. Diese Lagerung des Kalibriertisches 19 über die Laufrollen 20 dient dazu, um den gesamten Kalibriertisch 19 mit den darauf angeordneten Ein- bzw. Vorrichtungen in Extrusionsrichtung 6 - gemäss eingetragenem Pfeil - vom bzw. hin zum Extrusionswerkzeug 7 verfahren zu können. Um diese Verstellbewegung leichter und genauer durchführen zu können, ist dem Kalibriertisch 19 beispielsweise ein nicht näher dargestellter Ver- fahrantrieb zugeordnet, der eine gezielte und gesteuerte Längsbewegung des Kalibriertisches 19 hin zum Extruder 2 oder vom Extruder 2 weg ermöglicht.
Für den Antrieb und die Steuerung dieses Verfahrantriebes können jegliche aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen und Aggregate verwendet werden.
Die Kalibrierwerkzeuge 9 bis 12 der Kalibriervorrichtung 8 sind auf einer Aufnahmeplatte abge- stützt und beispielsweise als Vakuumkalibrierung ausgebildet, wobei die Kalibrierung des zu extru- dierten Gegenstandes 5 innerhalb der einzelnen Formgebungs- bzw. Kalibrierwerkzeuge 9 bis 12 erfolgt. Zusätzlich kann die Anordnung der Vakuumschlitze, der Kühlabschnitte und der Strö- mungskanäle bzw. Kühlbohrungen sowie deren Anschlüsse und Versorgung gemäss dem bekann- ten Stand der Technik erfolgen.
Diese Kalibrierung kann beispielsweise eine Kombination aus Trocken- und Nasskalibrierung bzw. nur eine vollständige Trockenkalibrierung umfassen. Weiters kann auch ein Zutntt von Umge- bungsluft, zumindest zwischen dem Extrusionswerkzeug 7 und dem ersten Kalibrierwerkzeug 9 und/oder zumindest zwischen dem ersten Kalibrierwerkzeug 9 und weiteren Kalibrierwerkzeugen 10 bis 12, vollständig verhindert werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, zumindest bereichsweise zwischen den einzelnen Kalibrierwerkzeugen 9 bis 12 einen Zutritt von Umgebungs- luft hin zum Gegenstand 5 zu ermöglichen bzw. Wasserbäder anzuordnen.
Der Unterdrucktank 13,14 weist für den aus den Kalibrierwerkzeugen 9 bis 12 austretenden Gegenstand 5 zumindest eine Kühlkammer auf, welche durch ein vereinfacht dargestelltes Gehäu- se gebildet ist und durch die im Innenraum angeordneten und vereinfacht dargestellten Kaliberplat- ten 15 in unmittelbar aufeinanderfolgende Bereiche unterteilt ist. Es ist aber auch möglich, den Innenraum der Kühlkammer auf einen gegenüber dem atmosphärischen Luftdruck geringeren Druck abzusenken.
Der Gegenstand 5 weist nach dem Austritt aus dem Extrusionswerkzeug 7 eine durch dieses vorgegebene Querschnittsform auf, welche in den daran anschliessenden Kalibrierwerkzeugen 9 bis 12 ausreichend kalibriert und/oder gekühlt wird, bis der zähplastische Gegenstand 5 oberfläch- lich bzw. Randbereiche desselben soweit abgekühlt sind, dass seine Aussenform stabil sowie in ihren Abmessungen entsprechend ausgebildet ist. An die Kalibrierwerkzeuge 9 bis 12 anschlie- #end durchläuft der Gegenstand 5 die Unterdrucktanks 13,14, um eine weitere Abkühlung und gegebenenfalls Kalibrierung sowie Abstützung zu erreichen und so die im Gegenstand 5 noch enthaltene Restwärme abzuführen. Nach dem Austritt weist der Gegenstand 5 zumindest im Be- reich seiner äusseren Oberfläche in etwa Umgebungstemperatur, wie z.B. 15 C bis 25 C, auf.
Für denBetrieb der Extrusionsanlage 1, insbesondere den am Kalibriertisch 19 angeordneten bzw. gehalterten Ein- bzw. Vorrichtungen sind diese mit einer nicht näher dargestellten Versor- gungseinrichtung verbindbar, mit welcher die unterschiedlichsten Aggregate, beispielsweise mit einem flüssigen Kühlmedium, mit elektrischer Energie, mit Druckluft sowie mit einem Vakuum, beaufschlagt werden können. Die unterschiedlichsten Energieträger können je nach Bedarf frei gewählt und eingesetzt werden.
Weiters ist noch im Anschluss an den Raupenabzug 4 eine Trennvorrichtung 22 zur bedarfs- weise durch Trennung bzw. Ablängung des Gegenstandes 5 während seiner kontinuierlichen und/oder diskontinuierlichen Herstellung vereinfacht dargestellt, wobei bevorzugt die Trennung des
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Gegenstandes 5 spanlos durchgeführt wird. Dabei ist eine Schneideinheit 23 in Form einer Guillo- tine ausgebildet, welche mit einer Antriebseinheit für die Durchführung des Trennvorganges ausge- rüstet ist. Weiters kann es notwendig sein, die gesamte Trennvorrichtung 22 bzw. die Schneidein- heit 23 für die Durchführung des Schneid- bzw.
Trennvorganges des Gegenstandes 5 in gleicher Geschwindigkeit, mit welcher der Gegenstand 5 vom Raupenabzug 4 bewegt wird, mitzubewegen, um eine in etwa normal bzw. rechtwinkelig zur Extrusionsrichtung - Pfeil 6 - bzw. zur Längser- streckung des Gegenstandes 5 ausgerichtete Trennfläche 24 durch die Trennung zu erzielen. Die Ausbildung der Trennvorrichtung 22 kann gemäss dem bekannten Stand der Technik erfolgen, wobei es unabhängig davon aber auch möglich ist, jede andere Ausbildung der Trennvorrichtung 22 zu wählen.
Weiters ist hier noch vereinfacht dargestellt, dass im Anschluss an die Trennvorrichtung 22 eine Messvornchtung 25 vorgesehen sein kann, mit welcher die durch die Schneideinheit 23 gebildete Trennfläche 24 des Gegenstandes 5 in ihrer Ist-Querschnittsform, beispielsweise optisch, erfasst und mit einer Soll-Querschnittsform des herzustellenden Gegenstandes 5 durch eine Vergleichs- operation, beispielsweise auf elektronischem Wege, mittels einer hier nicht näher dargestellten Rechnereinheit verglichen wird, um so mögliche Abweichungen von der vorgegebenen Profilgeo- metrie rasch erkennen und so Korrekturmassnahmen, beispielsweise am Extrusionswerkzeug 7 und/oder den Kalibrierwerkzeugen 9 bis 12 der Kalibriervorrichtung 8, einleiten bzw. durchführen zu können. Damit kann die Produktion von Ausschuss in Folge von Massabweichungen minimiert werden.
Bedingt durch die zuvor beschriebene, spanlose Trennung mittels der Trennvorrichtung 22 wird mit Vorteil erreicht, dass einerseits keine störenden Späne, wie diese bei einer spanabhebenden Trennung anfallen würden, entstehen, jedoch andererseits der Gegenstand 5 bzw. der den diesen bildende Werkstoff zumindest abschnittsweise, ausgehend von der Trennfläche 24 in Richtung des Gegenstandes, räumlich verformt bzw. innere Spannungen aufgebaut werden, welche zu einer Veränderung der Profilgeometrie führen, wie dies in den nachfolgenden Fig. in vergrössertem Massstab noch detaillierter dargestellt und beschrieben wird.
Im Anschluss an die Trennvorrichtung 22 bzw. vor der Messvorrichtung 25 ist für die auf diesem Weg hergestellte Trennfläche 24 des Gegenstandes 5 noch eine zusätzliche Nachbehandlungsvor- richtung, im vorliegenden Fall eine Temperiervorrichtung 26, vereinfacht dargestellt, mit welcher es möglich ist, eine Nachbehandlung des quer in seiner Längserstreckung durchtrennten Gegenstan- des 5 im Bereich der Trennfläche 24 zumindest abschnittsweise durchzuführen, wodurch der den Gegenstand 5 bildende Werkstoff, ausgehend von der Trennfläche 24 in Richtung desselben gegenüber seinem weiteren unverformten Abschnitt soweit erwärmt wird, dass die durch die Tren- nung eingebrachten Verformungen bzw. inneren Spannungen zumindest zum grössten Teil durch die Temperaturänderung selbsttätig rückgestellt bzw. abgebaut werden.
Infolge der bevorzugt stetigen Vorwärtsbewegung des Gegenstandes 5 in Extrusionsrichtung -Pfeil 6 - ist sowohl die Trennvorrichtung 22 und/oder die Temperiervorrichtung 26 und/oder die Messvorrichtung 25 derart ausgebildet, dass diese in bevorzugt gleicher Geschwindigkeit zum Ge- genstand 5 mitbewegt werden kann bzw. können, wodurch die Relativbewegung zwischen den zuvor beschriebenen Vorrichtungen und dem Gegenstand 5 nahezu 0 ist bzw. überhaupt keine Relativbewegung stattfindet. Die dafür entsprechenden Vorrichtungen bzw. Einheiten sind gemäss dem bekannten Stand der Technik zu wählen, wobei diese hier nicht Gegenstand der Erfindung sind.
In der Fig. 2 ist ein Teilbereich des Gegenstandes 5 innerhalb der Trennvorrichtung 22 mit einer schematisch vereinfacht dargestellten Schneideinheit 23 in vergrössertem Mass dargestellt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen, wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden.
Die Schneideinheit 23 ist in Form einer Schneidplatte 27 ausgebildet, welche in Längser- streckung des Gegenstandes 5 eine Dicke bzw. Stärke 28 von beispielsweise kleiner 4,0 mm, wie z. B. 3,2 mm, aufweist. Es sind aber auch beispielsweise Stärken 28 zwischen 0,5 mm und 0,7 mm möglich, wobei beispielsweise ein Schneidenwinkel 29 insgesamt ca. 30 betragen kann. Die gewählte Stärke 28 der Schneidplatte 27 sowie der Schneidenwinkel 29 sind vom zu durchtren- nenden Werkstoff abhängig, wobei je geringer die Stärke 28 gewählt wird, desto geringer die Verformung bzw. der Aufbau der inneren Spannungen innerhalb des Gegenstandes 5, ausgehend
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von der Trennfläche 24 in Richtung des Gegenstandes 5, ist.
Eine untere Grenze der Stärke 28 ist durch die Festigkeitseigenschaften der Schneidplatte 27 festgelegt, welche die auftretenden Schneidkräfte aufnehmen muss.
Der Schneidenverlauf der Schneidplatte 27 in einer hier senkrecht zur Extrusionsrichtung bzw. zur Längserstreckung des Gegenstandes 5 ausgerichteten Ebene 30 ist, wie dies aus dem Fallbeil der Guillotine bekannt ist, schräg verlaufend gewählt, wodurch bei einer im vorliegenden Fall horizontal ausgerichteten Oberseite des Gegenstandes 5 eine schräg verlaufende Schnittfolge, ausgehend von der oben dargestellten Oberseite, hin zur Unterseite des Gegenstandes 5 bis hin zur vollständigen Durchtrennung erzielt wird.
Diese hier beschriebene spanlose Trennung ist allgemein bekannt und wird mit unterschied- lichsten Ein- bzw. Vorrichtungen durchgeführt. Weiters sind im Bereich der dem Gegenstand 5 zugewendeten Schneidplatte 27 diese begrenzende Schneidflächen 31, 32 in einer teilweise in den Gegenstand 5 eingedrungenen Lage dargestellt, wobei diese Schneidflächen 31,32 den zuvor beschriebenen Schneidenwinkel 29 festlegen, welcher bevorzugt symmetrisch in bezug zur Ebene 30 ausgerichtet ist. Durch die keilförmige Ausbildung der Schneidplatte 27 mit den Schneidflächen 31,32 ist schematisch und übertrieben im unmittelbaren Anschluss an diese ein verformter Ab- schnitt des Gegenstandes 5 in Form einer Aufwölbung bzw. Verdickung, gezeigt. Diese Aufwöl- bung bzw.
Verdickung ist gratförmig ausgebildet und überragt die äussere Oberfläche des Gegen- standes 5, wodurch bei einer Betrachtung der später ausgebildeten Trennfläche 24, wie dies zuvor bereits für die Messvorrichtung 24 beschrieben worden ist, dies auf eine anscheinende Wandstär- kenvergrösserung hindeuten würde. Dies würde bei dem durchgeführten Soll-Ist-Vergleich der Querschnittsgeometrie des Gegenstandes 5 zu einer Fehlkorrektur führen, da lediglich nur ein geringer Längsabschnitt des Gegenstandes 5, ausgehend von der Trennfläche 24 aufgrund der Verdrängung und der damit verbunden Verformung, eine gegenüber der im Extrusionsprozess hergestellten und kalibrierten Querschnittsgeometrie aufweist.
Da es sich bei den hergestellten Gegenständen 5 zumeist um Hohlprofile, insbesondere aus PVC (Polyvinilchlorid) für den Fenster- bzw. Türenbau handelt, tritt diese Verformung nahezu über den gesamten Querschnitt des Mantels und/oder der Stege entlang der Trennfläche 24, zumeist rundum durchlaufend, bevorzugt jeweils beidseitig, auf.
Als bevorzugter Werkstoff für den Gegenstand 5, welcher den Mantel sowie gegebenenfalls die Stege ausbildet, wird ein extrudierbarer Werkstoff, insbesondere ein Material aus einem Polymer- werkstoff eingesetzt, welcher gegebenenfalls mit einem faserartigen Werkstoff vermischt ist, und aus der Gruppe von PVC (Polyvinylchlorid), PP (Polypropylen), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymere), ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymere) usw. gewählt ist. Es ist aber auch möglich, den Gegenstand 5 bzw. einzelne Abschnitte desselben zumindest teilweise aus einem nachwachsenden, biologischen bzw. pflanzlichen Werkstoff zu bilden. Weiters können aber auch alle aus dem Stand der Technik bekannten und einsetzbaren Werkstoffe zum Extrudieren und/oder Spritzgiessen Verwendung finden.
Selbstverständlich können auch jegliche andere Werkstoffe, die ein derartiges thermisches Rückstellverhalten bzw. eine Rückverformung in die vorhergehende unverformte Lage aufweisen, nachbehandelt werden, falls dies als notwendig erscheint. Dabei sind sowohl alle Werkstoffe aus einem Kunststoffmaterial als auch einem metallischen Werkstoff denkbar, welche diese Memory - Eigenschaften bei Temperaturänderung, insbesondere der starken Temperaturerhöhung, aufwei- sen. Dabei haben sich insbesondere extrudierbare Kunststoffe aus einem Memory-Polymer als besonders geeignet herausgestellt. Memory-Polymere sind Polymere mit einem, vereinfacht ge- sprochen, "eingebauten Gedächtnis" und können unterhalb ihres Schmelzbereiches ihre Form in Abhängigkeit von der Temperatur reversibel verändern.
Dabei haben die Kunststoffe nach deren Umformung im kalten und/oder warmen Zustand und anschliessender rascher Abkühlung die Ten- denz, sich bei einer ausreichenden Erwärmung in ihren ursprünglichen Zustand bzw. ihre ur- sprüngliche Lage vor der Umformung zurückzuverformen.
Die zuvor beschriebe Verformung bzw. der Aufbau der inneren Spannungen innerhalb des Gegenstandes 5, ausgehend von der Trennfläche 24, ist von der Stärke 28 der Schneidplatte 27 abhängig, wobei je stärker bzw. dicker die Schneidplatte 27 ist, desto grösser ist der Grad der Verformung, wobei sich hier bis weit in den Gegenstand 5 hinein erstreckende Oberflächenverwöl- bungen, wie beispielsweise eine Aufwölbung bzw. ein Einzug, in Richtung der Hohlkammern
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sichtbar sind.
Durch die zuvor beschriebene Temperiervorrichtung 26 wird der Werkstoff des Gegenstandes 5 im Bereich der Trennfläche in seinem verformten Abschnitt durchgehend auf eine Temperatur zwischen 160 C und 210 C, bevorzugt zwischen 180 C und 200 C, erwärmt, wobei sich diese angegebenen Temperaturen auf das Kunststoffmaterial PVC (Polyvinylchlorid) beziehen. Bei anderen eingesetzten Werkstoffen sind die für die Rückverformung anzuwendenden Temperaturen bzw. Temperaturbereiche entsprechend dem jeweiligen Werkstoff zu wählen.
Durch die zumindest abschnittsweise durchgehende Erwärmung des Werkstoffes werden die während der Trennung eingebrachten Verformungen bzw. inneren Spannungen durch den dem Material innenwohnenden Memory-Effekt selbsttätig rückgestellt, wodurch nach Abkühlung die tatsächliche Querschnittsflä- che des Gegenstandes 5 für die nachfolgend daran angeordnete Messvorrichtung 25, insbesondere den Profilgeometrievergleich, herangezogen werden kann und so direkt während des Extrusi- onsprozesses rasch auf Abweichungen der Profilgeometrie Einfluss genommen werden kann und diese umgehend korrigiert werden können.
Die Trennung des Gegenstandes 5 erfolgt bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei- spiel im Zuge des Herstellvorganges. Dabei kann auch von einem Inline-Verfahren gesprochen werden, da die Trennung gleichzeitig während des Herstellvorganges durchgeführt wird, sobald durch den Extrusionsprozess eine vorbestimmte Länge des Gegenstandes hergestellt worden ist.
Unabhängig davon ist es jedoch auch möglich, Gegenstände 5 nach deren spanlosen Trennung, wie dies zuvor beschrieben worden ist, nachzubehandeln, um so die während der Trennung einge- brachten Verformungen bzw. inneren Spannungen zumindest zum grössten Teil durch die Tempe- raturänderung selbsttätig rückzustellen.
In den Fig. 3 bis 5 ist jeweils ein Endbereich des Gegenstandes 5 in stark vergrösserter, sche- matischer Darstellung gezeigt, wobei in der Fig. 3 das Ende im Nahbereich an die Trennfläche 24 durch den Trennvorgang eine relativ starke Verformung beidseits des Mantels aufweist, wobei zusätzlich noch die inneren Spannungen durch eine Vielzahl von vereinfacht eingetragenen Punk- ten dargestellt sind.
In der Fig. 4 ist der gleiche Endbereich des Gegenstandes 5 mit der Trennfläche 24 gezeigt, wobei dieser Endbereich bereits mittels der Temperiervorrichtung 26 bzw. der Nachbehandlungs- vorrichtung einer starken Temperaturänderung, wie dies zuvor detailliert angegeben ist, beauf- schlagt worden ist, wodurch die Verformungen zumindest nahezu rückgestellt sind bzw. das Ende des Gegenstandes 5 zumindest nahezu frei von inneren Spannungen ist, wie dies durch wenige Punkte vereinfacht dargestellt worden ist.
Wird der bereits einmal nachbehandelte Gegenstand 5 - gemäss Fig. 4 - ein weiteres Mal der zuvor beschriebenen Temperaturänderung im Endbereich ausgesetzt - gemäss Fig. 5-, so erfolgt keine bzw. eine vernachlässigbar kleine weitere Rückstellung der Verformung bzw. der Abbau der inneren Spannungen, wodurch die beiden Endbereiche nahezu sind.
In den Fig. 6 und 7 ist ein anderer Endbereich eines Gegenstandes 5 dargestellt, welcher ebenfalls durchtrennt worden ist und bei welchem im Bereich der Trennfläche 24 nahezu keine Verformungen dargestellt bzw. sichtbar sind, jedoch der Endbereich innere Spannungen aufweist, wie dies durch eine Vielzahl von eingetragenen Punkten in der Fig. 6 vereinfacht darstellt worden ist.
In der Fig. 7 ist der gleiche Endbereich wie in der Fig. 6 dargestellt, wobei jedoch im Gegensatz dazu dieser einer der zuvor beschriebenen Temperaturänderung unterzogen worden ist, wodurch die eingefrorenen Spannungen im Endbereich abgebaut, weiters eine nachträgliche Verformung durch den Abbau der Spannungen, wie dies schematisch durch eine Abrundung dargestellt worden ist, stattgefunden hat. So wurden in der Fig. 7, aufgrund der abgebauten inneren Spannungen, hier nur wenige schematische Punkte eingetragen, die diese Spannungen darstellen sollen.
Somit kann auf einfache Art und Weise jeder Endbereich eines Gegenstandes 5 der bevorzugt spanlos getrennt worden ist, dahingehend überprüft werden, ob dieser mit dem erfindungsgemä- #en Verfahren behandelt worden ist oder ob ein Trennvorgang stattgefunden hat, wie dieser in der Fig. 6 beschrieben und dargestellt worden ist. Wurde nämlich bereits an einem Gegenstand 5 eine entsprechende Nachbehandlung durchgeführt, wie dies aus der Zusammenschau der Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, führt dies bei einer weiteren Nachbehandlung, wie dies in der Fig. 5 dargestellt worden ist, zu keiner bzw. einer unwesentlichen Formänderung des Endbereiches.
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Wurde hingegen ein Gegenstand 5 derart spanlos getrennt, dass dieser nach der Trennung kei- ne merklichen Verformungen aufweist, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist, jedoch innere Span- nungen in den Werkstoff des Gegenstandes 5 eingebracht bzw. aufgebaut worden sind, führt dies im Anschluss an die Nachbehandlung zu einer Verformung des Endbereiches, wie dies in der Fig. 7 dargestellt worden ist.
Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Nachbehandlung der Gegenstand 5 bzw. dessen Bestandteile teilweise un- massstäblich und/oder vergrössert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Be- schreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 ; bis 5 ; 7 gezeigten Ausführungen den Ge- genstand von eigenständigen, erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfin- dungsgemässen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu ent- nehmen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Nachbehandlung eines, insbesondere länglichen und in seiner Längser- streckung durchtrennten, Gegenstandes im Bereich einer Trennfläche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest abschnittsweise der den Gegenstand bildende Werkstoff, ausge- hend von der Trennfläche in Richtung desselben gegenüber seinem weiteren Abschnitt, soweit erwärmt wird, dass die durch die Trennung eingebrachten Verformungen bzw. inne- ren Spannungen zumindest zum grössten Teil durch die Temperaturänderung selbsttätig rückgestellt bzw. abgebaut werden.