AT507719A1 - Kalibrierblende für extrusionsvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kalibrierblende für einen Kühltank einer Extrusionsanlage zum Abkühlen und Kalibrieren von extrudierten Kunststoffprofilen, wobei die Kalibrierblende aus mehreren Blendenteilen zusammengesetzt ist, die eine innere Profilöffnung zur Aufnahme eines Profilstranges bilden, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Dem Stand der Technik entsprechend erfolgt die Herstellung von extrudierten Kunststoffprofilen im Wesentlichen in zwei Abschnitten, wobei in einem ersten Abschnitt der Schmelzestrang eines bevorzugt thermoplastischen Kunststoffes, der noch kaum über ausreichende Eigenstabilität verfügt, einer Trockenkalibriervorrichtung zugeführt wird. Diese Trockenkalibriervorrichtung weist einen inneren Profilkanal auf, dessen Profil das Außenprofil des späteren Kunststoffprofilstranges definiert. Hierzu wird mittels Unterdrück ein Kontakt zwischen der Oberfläche des Schmelzestranges und der Innenfläche des Profilkanals hergestellt. Um den Profilkanal sind des Weiteren Kühlkanäle angeordnet, die von einem Kühlmedium durchflutet sind und für eine erste Abkühlung des Schmelzestranges sorgen. Nach Durchlaufen der Trockenkalibriervorrichtung verfügt der Profilstrang über ausreichend Eigenstabilität, um dem zweiten Abschnitt zugeführt zu werden, die etwa durch einen Kühltank gebildet wird, in dem der Profilstrang mit einem Kühlmedium umspült und weiter abgekühlt wird. In diesem Fall wird der Kühltank auch allgemein als Nasskalibriereinrichtung bezeichnet.

Im Kühltank sind zur Führung und Kalibrierung des Profilstranges in vorbestimmten Abständen Kalibrierblenden eingesetzt, die jeweils eine Profilöffnung aufweisen, die dem Außenprofil des Profilstranges entspricht. Das Kühlmedium, üblicherweise Kühlwasser, wird innerhalb des Kühltanks durch entsprechende Pumpen in Längsrichtung des Kühltanks umgewälzt.

Die Kalibrierblenden sind in der Regel aus mehreren Blendenteilen zusammengesetzt, die während des Betriebs der 2

Extrusionsanlage mitunter teilweise oder gänzlich entnommen, und mit geänderter Positionierung wieder zusammengesetzt und in den Kühltank eingesetzt werden müssen. Zur relativen Fixierung der Blendenteile ist in der Regel ein die Blendenteile normal zur Extrusionsrichtung querender Bolzen, oder eine Schraube, vorgesehen. Die so untereinander befestigten Blendenteile können in weiterer Folge in entsprechende Halterungen in den Seitenwänden des Kühltanks eingesetzt werden. Während des Betriebes einer solchen Extrusionsanlage stellt sich nun das Problem, dass sich die einzelnen Blendenteile relativ zueinander verdrehen bzw. verschieben können. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass Blendenteile beim Zusammensetzen der Kalibrierblende vertauscht werden. In beiden Fällen ergeben sich Beeinträchtigungen des erzeugten Profilstranges.

Daher können in herkömmlicher Weise etwa Passstifte vorgesehen sein, die jeweils zwischen zwei benachbarten Blendenteilen in Extrusionsrichtung eingesetzt sind. Diese Lösung ist zwar billig in der Fertigung, stellt aber einen hohen Aufwand bei einem beabsichtigten Verschieben der Blendenteile dar, etwa um die Dimensionierung des Profilstranges zu verändern. Außerdem ist mit Passstiften kein Schutz gegen ein Verdrehen von Blendenteilen gegeben.

Eine weitere, bekannte Lösung stellen große Passfedern, zumeist aus Stahl, dar, die ebenfalls jeweils zwischen zwei benachbarten Blendenteilen in Extrusionsrichtung eingesetzt sind. Diese Lösung ist nicht nur teuer in der Fertigung, sondern bietet auch geringen Schutz gegen ein Verdrehen von Blendenteilen. Des Weiteren besteht die Gefahr eines Vertauschens von Blendenteilen, nach dem die entsprechenden Blendenteile in beabsichtigter Weise etwa verschoben wurden. Ähnliches gilt für ebenfalls bekannte, kleine Passfedern aus Stahl oder Kunststoff. 3

Es ist somit das Ziel der Erfindung, eine sichere Fixierung der Blendenteile einer Kalibrierblende zu erreichen, bei der ein relatives Verdrehen der Blendenteile verhindert wird. Dabei soll eine leichte Demontage der Blendenteile möglich sein, um veränderte technische Ausführungen der Kalibrierblende einfacher zu gestalten. Die erfindungsgemäße Kalibrierblende soll außerdem kostengünstig in der Fertigung sein.

Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich dabei auf eine Kalibrierblende für einen Kühltank einer Extrusionsanlage zum Abkühlen und Kalibrieren von extrudierten Kunststoffprofilen, wobei die Kalibrierblende aus mehreren Blendenteilen zusammengesetzt ist, die eine innere Profilöffnung zur Aufnahme eines Profilstranges bilden. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass ein in die Blendenteile eingesetztes und die Blendenteile querendes, stabförmiges Fixierelement mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt vorgesehen ist. Mithilfe dieser einfachen Maßnahme wird ein relatives Verdrehen der Blendenteile verhindert, da eine Rotation der Blendenteile um das Fixierelement aufgrund dessen, von der Kreisform abweichenden Querschnitt nicht mehr möglich ist. Diese Lösung ist außerdem im Vergleich zu den bekannten Passstiften, Passfedern und dergleichen überaus kostengünstig und einfach in der Fertigung. Das Fixierelement wird dabei in bevorzugter Weise normal zur Extrusionsrichtung vertikal eingesetzt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass eine die Blendenteile querende Nut vorgesehen ist, in die das Fixierelement formschlüssig einsetzbar ist. Diese Maßnahme ist deshalb vorteilhaft, weil mithilfe einer über die Oberfläche verlaufenden Nut im Gegensatz etwa zu einer zentralen Bohrung ein ungewolltes Vertauschen von Blendenteilen beim Zusammenbau sofort ersichtlich wird. Aufgrund des geforderten, kontinuierlichen Verlaufes der Nut kann daher leicht erkannt werden, wie die Blendenteile zusammenzufügen sind. 4

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt des Fixierelements rechteckförmig ist. Diese Maßnahme ermöglicht eine überaus einfache Fertigung.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen die

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Extrusionsanlage mit einer Trockenkalibriervorrichtung und einem angeschlossenen Kühltank,

Fig. 2a einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kalibrierblende,

Fig. 2b die erfindungsgemäße Kalibrierblende gemäß Fig. 2a von oben gesehen und ohne eingesetzte Fixierelemente,

Fig. 2c die Darstellung gemäß Fig. 2b mit eingesetzten Fixierelementen, und die

Fig. 3a-c drei Ausführungsformen bekannter Kalibrierblenden, wobei jeweils lediglich die in Bezug auf die Fig. 2a linke Hälfte der Kalibrierblende dargestellt ist.

In der Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Extrusionsanlage mit einer Trockenkalibriervorrichtung 1 und einem angeschlossenen Kühltank 2 dargestellt, wobei die Pfeilrichtung R die Extrusionsrichtung angibt. Die Zufuhr des Schmelzestranges erfolgt von der in der Fig. 1 gesehen rechten Seite, wobei zunächst ein thermoplastischer Kunststoff in Granulatform oder Pulverform plastifiziert und anschließend aus einem Extrusionswerkzeug (in der Fig. 1 nicht dargestellt) in Form eines Schmelzestranges ausgetragen wird. Dieser Schmelzestrang wird der Trockenkalibriervorrichtung 1 zugeführt, wo er entsprechend kalibriert und gekühlt wird, bis der zähplastische Profilstrang oberflächlich so weit abgekühlt 5 ist, sodass seine Außenform stabil sowie in seinen Abmessungen entsprechend ausgebildet ist. Gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 weist die Trockenkalibriervorrichtung 1 drei Kalibrierblöcke 9 auf, deren Anzahl kann aber variieren. Jeder Kalibrierblock 9 ist des Weiteren in der Regel aus mehreren Kalibrierblockteilen aufgebaut, die einen inneren Profilkanal zur Aufnahme eines Schmelzestranges bilden. Hierzu wird mittels Unterdrück ein Kontakt zwischen der Oberfläche des Schmelzestranges und der Innenfläche des Profilkanals hergestellt. Hiefür können die Kalibrierblockteile mit taschenförmigen Ausfräsungen 16 versehen sein, die einerseits mit Vakuumkanälen korrespondieren, die zum Profilkanal führen, und andererseits in Verbindung mit entsprechenden Vakuumanschlüssen stehen. Die Kalibrierblöcke 9 sind jeweils auf einem Grundblock 10, zumeist über Führungsschienen, angeordnet. Der Grundblock 10 dient zur Stabilisierung und Führung der Kalibrierblöcke 9. In herkömmlicher Weise befinden sich im Grundblock 10 auch die Kühlwasser- und Vakuumanschlüsse der Trockenkalibriervorrichtung 1.

Der Profilstrang durchläuft anschließend den Kühltank 2, um eine weitere Abkühlung und gegebenenfalls Kalibrierung zu erreichen, und die endgültige Querschnittsform des Profilstranges festzulegen. Der Kühltank 2 umfasst eine Kühlkammer, die in der Fig. 1 durch ein vereinfacht dargestelltes Gehäuse gebildet wird, und durch im Innenraum der Kühlkammer angeordnete und vereinfacht dargestellte Kalibrierblenden 3 in unmittelbar aufeinanderfolgende Bereiche unterteilt ist. Es ist auch möglich, den Druck im Innenraum der Kühlkammer gegenüber dem atmosphärischen Luftdruck abzusenken. Der Kühltank 2 ist somit in der Regel mit einem Zulauf 4 für ein Kühlmedium, üblicher Weise Kühlwasser, einem Ablauf 5 für das Kühlmedium, sowie einem Vakuumanschluss 6 ausgestattet. Eine Druckanzeige 7 ermöglicht eine Überwachung des Innendrucks im Kühltank 2. Des Weiteren sind in der Fig. 1 die Stützfüße 8 der Extrusionsanlage ersichtlich. 6

Dem Kühltank 2 ist in der Regel ein Raupenabzug nachgeordnet (in der Fig. 1 nicht dargestellt) , mit welchem der Profilstrang ausgehend vom Extrusionswerkzeug durch die Trockenkalibriervorrichtung 1 und den Kühltank 2 abgezogen und mittels Einrichtungen wie Sägen und dgl. entsprechend abgelängt werden kann. Diese Einrichtungen würden sich in Bezug auf die Fig. 1 links vom Kühltank 2 befinden.

Im Folgenden wird nun anhand der Fig. 2a-c näher auf die Kalibrierblenden 3 eingegangen. Die Kalibrierblenden 3 sind in der Regel aus mehreren Blendenteilen 3.n zusammengesetzt (siehe Fig. 2a), die eine innere Profilöffnung 11 zur Aufnahme eines Profilstranges bilden. Die Kalibrierblenden 3 müssen dabei während des Betriebs der Extrusionsanlage mitunter teilweise entnommen, und mit geänderter Positionierung wieder zusammengesetzt und in den Kühltank 2 eingesetzt werden, so ist etwa der in Fig. 2a ersichtliche Abstand A je nach Breite des Profilstranges flexibel zu gestalten. Zur relativen Fixierung der Blendenteile 3.n sind in der Regel ein oder mehrere Bolzen 19 vorgesehen, die die Blendenteile 3.n normal zur Extrusionsrichtung R in entsprechenden Bohrungen queren. Die so untereinander befestigten Blendenteile 3.n sind des Weiteren in entsprechende Halterungen in den Seitenwänden des Kühltanks 2 eingesetzt.

Erfindungsgemäß ist nun ein in die Blendenteile 3.n eingesetztes und die Blendenteile 3.n querendes, stabförmiges Fixierelement 12 mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt vorgesehen. Gemäß der Ausführungsform von Fig. 2c sind etwa zwei Fixierelemente 12 vorgesehen, die jeweils mithilfe von zwei Fixierschrauben 14 befestigt werden. Bei größeren Abmessungen des Profilstranges, und somit größeren Abmessungen der Kalibrierblenden 3, kann aber das Fixierelement 12 auch entsprechend öfter verschraubt werden. Mithilfe dieser einfachen Maßnahme wird ein relatives Verdrehen der Blendenteile 3.n verhindert, da eine Rotation der Blendenteile 3. n um das Fixierelement 12 aufgrund dessen, vqn der Kreisform abweichenden Querschnitt nicht mehr möglich 7 ist. Das Fixierelement 12 wird dabei in bevorzugter Weise normal zur Extrusionsrichtung R vertikal eingesetzt.

Das Fixierelement 12 kann etwa formschlüssig in einer, die Blendenteile 3.n querenden Nut 13 eingesetzt sein (siehe Fig. 2b). Mithilfe der über die Oberfläche verlaufenden Nut 13 wird ein ungewolltes Vertauschen von Blendenteilen 3.n beim Zusammenbau sofort ersichtlich, da aufgrund des geforderten, kontinuierlichen Verlaufes der Nut 13 leicht erkannt werden kann, wie die Blendenteile 3.n zusammenzufügen sind. Der Querschnitt des Fixierelements 12 ist dabei vorzugsweise rechteckförmig. Das Fixierelement 12 verhindert somit nicht nur ein Verdrehen der Blendenteile 3.n, sondern dient auch zur Zentrierung der Blendenteile 3.n. Des Weiteren kann auf diese Weise sicher gestellt werden, dass ein ungewolltes Vertauschen von Blendenteilen 3.n nach einem beabsichtigten Verschieben der entsprechenden Blendenteile 3.n beim Zusammenbau unterbunden wird. Außerdem hat das Fixierelement 12 auch stabilisierende Wirkung gegenüber Scherkräften, die vom durchgezogenen Profilstrang auf die Kalibrierblenden 3 ausgeübt werden.

Zum Vergleich zur erfindungsgemäßen Ausführung einer Kalibrierblende 3 zeigen die Fig. 3a-c drei Ausführungsformen bekannter Kalibrierblenden 3, wobei jeweils lediglich die in Bezug auf die Fig. 2a linke Hälfte der Kalibrierblende 3 dargestellt ist. So können etwa in herkömmlicher Weise Passstifte 15 vorgesehen sein, die jeweils zwischen zwei benachbarten Blendenteilen 3.n in Extrusionsrichtung R eingesetzt sind (siehe Fig. 3a). Diese Lösung ist zwar billig in der Fertigung, stellt aber einen hohen Aufwand bei einem beabsichtigten Verschieben der Blendenteile 3.n dar, und bietet außerdem keinen Schutz gegen ein Verdrehen von Blendenteilen 3.n. Eine weitere, bekannte Lösung stellen große Passfedern 17, zumeist aus Stahl, dar, die ebenfalls jeweils zwischen zwei benachbarten Blendenteilen 3.n in Extrusionsrichtung R eingesetzt sind (siehe Fig. 3b) . Diese Lösung ist nicht nur teuer in der Fertigung, sondern bietet auch geringen Schutz gegen ein Verdrehen von Blendenteilen 8 3.n, sowie gegen ungewolltes Vertauschen von Blendenteilen 3.n, nach dem die entsprechenden Blendenteile 3.n in beabsichtigter Weise etwa verschoben wurden. Ähnliches gilt für ebenfalls bekannte, kleine Passfedern 18 aus Stahl oder Kunststoff (siehe Fig. 3c).

Claims (1)

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   9 Patentansprüche: Kalibrierblende (3) für einen Kühltank (2) einer Extrusionsanlage zum Abkühlen und Kalibrieren von extrudierten Kunststoffprofilen, wobei die Kalibrierblende (3) aus mehreren Blendenteilen (3.n) zusammengesetzt ist, die eine innere Profilöffnung (11) zur Aufnahme eines Profilstranges bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Blendenteile (3.n) eingesetztes und die Blendenteile (3.n) querendes, stabförmiges Fixierelement (12) mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt vorgesehen ist. 2. 3. 4. Wien, Trockenkalibriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Blendenteile (3. n) querende Nut (13) vorgesehen ist, in die das Fixierelement (12) formschlüssig einsetzbar ist. Trockenkalibriervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Fixierelements (12) rechteckförmig ist. Extrusionsanlage mit einer Trockenkalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. am 3 l ökt. 2008 Kliment & Henhapel Patentanwälte OG m