用于對擠出的塑料型材的壁厚度產(chǎn)生影響的擠出裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于擠出塑料型材（10）的一種擠出裝置和一種擠出方法，尤其是噴嘴孔板（1），所述擠出裝置具有至少一個用于塑料熔體的流道（3，12），其中流道（3，12）的至少一個壁區(qū)域（A）能夠借助于局部的溫度調(diào)節(jié)裝置（2）有針對性地調(diào)節(jié)溫度，以調(diào)整塑料熔體的流動速度。
【專利說明】用于對擠出的塑料型材的壁厚度產(chǎn)生影響的擠出裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對擠出的塑料型材的壁厚度產(chǎn)生影響的擠出裝置和ー種用于對擠出的塑料型材的壁厚度產(chǎn)生影響的擠出方法。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料型材通常通過擠出來產(chǎn)生。在擠出機中，對盡可能均質(zhì)的塑料熔體進(jìn)行加工并且?guī)У酱蠹s200巴至400巴的壓カ和大約200°C的溫度。塑料熔體由擠出噴嘴以高的壓力擠壓。擠出噴嘴的出ロ部近似具有期望的塑料型材的輪廓。
[0003]在塑料熔體從擠出噴嘴中排出之后,擠出的塑料型材,例如以熔體帶的形式,到達(dá)校正裝置中，以便在所述校正裝置中在保持型材輪廓的情況下進(jìn)行冷卻。用于制造相對復(fù)雜的塑料型材、例如作為空心型材的窗型材的校正裝置一般具有干校正范圍和隨后的濕校正范圍。
[0004]在此，塑料型材的壁厚度盡可能在噴嘴中確定。
[0005]在校正中幾乎不能改變壁厚度。在空腔型材中，將涉及的外壁抽吸到校正器上然后主要經(jīng)由導(dǎo)熱來冷卻。沒有可能造成壁厚度變化的影響能夠施加到所述外壁的內(nèi)側(cè)上(也就是說塑料型材的內(nèi)部)。
[0006]在從塑料型材中伸出的、例如單壁的型材部段，例如鉤狀部或鼻狀部中，可能在校正時從兩側(cè)施加擠壓力，所述擠壓カ側(cè)向地推擠材料進(jìn)而引起較小的壁厚度。然而，在實踐中，這僅在非常小的范圍中是可行的，因為為此所需的夾緊カ不可避免地引起摩擦力，所述摩擦力不能由還軟的、粘稠的塑料物料傳遞。所涉及的型材部段會卡在過于狹小的間隙中并且導(dǎo)致型材帶斷開。
[0007]因此，對于單壁的區(qū)域的成形而言，在校正器中的間隙或輪廓必須總是比塑料型材的所涉及的壁厚度或輪廓更大，以便可靠地避免擠出的塑料型材附著在校正器中，即使在來自擠出機的通過量的小的、不能避免的波動所造成的相應(yīng)的壁厚度波動被傳遞到塑料型材上時也如此。因此，一般將在校正器中的間隙構(gòu)成為比所對應(yīng)的型材的壁厚度大0.1mm至0.3謹(jǐn)，尤其0.2謹(jǐn)。
[0008]在制造擠出裝置時，在擠出噴嘴中需要顯著的制造耗費，以便能夠保證在擠出的塑料型材的所有型材部段中的壁厚度。所述耗費涉及在擠出噴嘴的沿著流動路徑的流道中的間隙寬度的變化。
[0009]塑料型材的壁厚度只有當(dāng)擠出條件不變化時才能被復(fù)制。擠出條件涉及在擠出機中的所有參數(shù)(擠出機類型和擠出機大小、在機筒中的溫度分布、螺桿的轉(zhuǎn)速、通過量等)以及材料的所有參數(shù)(配方、混合條件、濕氣含量等)。
[0010]所述參數(shù)的每個變化能夠相關(guān)于型材的在特定部段上的壁厚度的變化，也就是說不是整個塑料型材按照趨勢變得更厚或更薄，而是效果局部地有所不同。
[0011]從經(jīng)濟的觀點來看的要求是，塑料型材以盡可能低的每米重量來制造并且同時滿足所有的質(zhì)量必要條件(幾何形狀、最小壁厚度、機械強度、光潔度等)。例如不可行的是，夕卜壁局部地構(gòu)成為比在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中所確定的更薄的。在常規(guī)的擠出中必須考慮不可避免的相互作用:如果型材近似在最小每米重量下以良好的質(zhì)量來制造，那么意味著，每個型材部段近似地具有低位的、允許的壁厚度。
[0012]當(dāng)由于在型材部段中的、例如在鉤狀部上的任意干擾量而出現(xiàn)低于最小壁厚度時，這大多數(shù)時候也造成局部的幾何形狀的另ー負(fù)面的表現(xiàn)形式(例如邊緣的“附著”或鉤狀部的底切的不準(zhǔn)確的外形)。
[0013]為了將所述型材部段轉(zhuǎn)化為正確的質(zhì)量，常用的措施是或者提高通過量或者降低排料速度。兩個措施中的每個引起在有關(guān)的型材部段中的壁厚度的局部的變厚，但是必然地也引起所有其他型材部段的變厚。最終，更確切地說，產(chǎn)生質(zhì)量相應(yīng)的塑料型材，但是需要更高的材料投入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]因此，本發(fā)明的目的是，研發(fā)ー種擠出裝置和ー種擠出方法，其中能夠有效地且有針對性地影響擠出的塑料型材的壁厚度分布。
[0015]所述目的通過具有權(quán)利要求1所述的特征的裝置來實現(xiàn)。
[0016]在此，用于擠出塑料型材的擠出裝置具有用于熔體的流道。對于這種擠出裝置的示例是噴嘴孔板。借助于局部的溫度調(diào)節(jié)裝置能夠?qū)α鞯赖闹辽侃`個壁區(qū)域有針對性地調(diào)節(jié)溫度，以用于調(diào)整塑料熔體的流動速度。
[0017]因為塑料熔體的基于粘度的溫度相關(guān)性的流動特性本身是與溫度相關(guān)的，所以流動速度局部地根據(jù)溫度調(diào)節(jié)而變化。通過局部地有針對性地在至少ー個壁區(qū)域上調(diào)節(jié)溫度，能夠點式地、即以盡可能不影響其余的型材部段的方式對塑料型材的相關(guān)的橫截面的壁厚度產(chǎn)生影響。尤其在從塑料型材伸出的、單壁的型材部段中是這種情況。
[0018]因此，例如單壁的型材部段的、如鉤狀部的壁厚度能夠通過擠出噴嘴中的特征來影響，以便一方面阻止由于大的壁厚度而使塑料型材在校正器中卡住并且另一方面避免由于過小的壁厚度(例如不完全成形的邊緣)而引起不允許的幾何偏差。
[0019]當(dāng)流道的至少ー個壁區(qū)域的溫度為比擠出噴嘴的平均溫度高或低最多30°C吋，實施例是有利的。所述溫度范圍足以引起流動狀況的有效的變化。
[0020]此外有利的是，在ー個實施變型形式中局部的溫度調(diào)節(jié)裝置在空間上鄰近于待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域地設(shè)置，尤其也鄰近于擠出噴嘴的出口地設(shè)置。在所述區(qū)域中，流動速度的有針對性的變化特別有效地產(chǎn)生效果。具體而言有利的是，在一個實施例中至少ー個在0_至IOOmm之間的壁區(qū)域設(shè)置在擠出噴嘴的出口的上游和/或至少ー個待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域具有大約20mm至80mm的長度尺寸和/或大約3mm至20mm的寬度尺寸。
[0021]在另ー實施例中，至少ー個待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域在噴嘴出口板中直接設(shè)置在擠出噴嘴的出ロ的上游，其中至少ー個壁區(qū)域具有5mm至20mm的、優(yōu)選6mm至IOmm的沿擠出方向的尺寸，和大約20mm至150mm的、優(yōu)選在相關(guān)聯(lián)的型材面的整個寬度之上的橫向于擠出方向的尺寸。在所述實施方式中，溫度調(diào)節(jié)裝置不延伸到擠出噴嘴中非常遠(yuǎn)，而是有意地僅設(shè)置在出口的狹小的區(qū)域中。然而在此能夠是有意義的是，例如增強光潔度，使得溫度調(diào)節(jié)裝置在擠出型材的更大的區(qū)域之上延伸。[0022]局部的溫度調(diào)節(jié)裝置不必總是唯一的部件，而在實施形式中也能夠為有利的是，局部的溫度調(diào)節(jié)裝置具有至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道、至少ー個電熱機構(gòu)、尤其感應(yīng)加熱器或電阻加熱器和/或至少ー個熱電元件。因此，溫度調(diào)節(jié)元件的組合也是可行的，所述溫度調(diào)節(jié)元件共同形成局部的溫度調(diào)節(jié)裝置。因此，由此可行的是，局部的溫度調(diào)節(jié)裝置的一部分僅用于冷卻，并且另一部分用于加熱。也可行的是，相同的組合件(例如溫度調(diào)節(jié)通道)在不同的時間用于加熱和/或用于冷卻。
[0023]在此，在一個實施形式中有利的是，溫度調(diào)節(jié)通道能夠被溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)，尤其室內(nèi)空氣，冷空氣和/或熱空氣，氣體和/或液體穿流，其中借助于液體的穿流尤其在封閉的循環(huán)中進(jìn)行以及借助于氣體的穿流在開放的循環(huán)中進(jìn)行。在將空氣、例如室內(nèi)空氣用于冷卻時，在開放的循環(huán)中的工作是特別有利的，因為空氣能夠簡單地再吹入到腔中。在此，裝置的溫度和/或流動速度聯(lián)合其調(diào)節(jié)溫度作用是能夠變化的，或者分開地用于每個単獨的溫度調(diào)節(jié)通道，或者共同地用于所有的溫度調(diào)節(jié)通道或共同地用于溫度調(diào)節(jié)通道的組。
[0024]為了冷卻，存在有利的實施變型方案:尤其對于氣體的情況，冷卻的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)具有-50°C至30°C的溫度，并且對于液體的情況，所述冷卻的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)具有在15°C和180°C之間的溫度，其中尤其僅對擠出噴嘴的出口區(qū)進(jìn)行冷卻。
[0025]為了加熱，存在有利的實施變型方案:加熱的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)、尤其對于氣體的情況具有在250°C至500°C的溫度，并且對于液體的情況具有在200°C至280°C之間的溫度，其中尤其僅加熱擠出噴嘴的出口區(qū)。
[0026]有利的是:實施形式具有至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道，所述溫度調(diào)節(jié)通道具有對應(yīng)于流道的相關(guān)聯(lián)的待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域的寬度尺寸的寬度延伸，和/或至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道的間隙高度位于大約0.3mm至5mm之間、優(yōu)選小于2mm。所述尺寸適合于保證由溫度調(diào)節(jié)通道到塑料熔體的有效的熱傳遞。
[0027]此外，有利的是:一個實施形式的局部的溫度調(diào)節(jié)裝置借助于氣隙和/或借助于隔熱的中間層相對于擠出裝置、尤其擠出噴嘴、尤其噴嘴孔板熱隔離，使得在所述流道的表面上更高的溫度差變得有效。
[0028]特別有利的是下述實施形式:耦聯(lián)有用于操控局部的溫度調(diào)節(jié)裝置的控制或調(diào)節(jié)裝置，以用于對塑料型材的壁厚度產(chǎn)生影響，其中至少ー個測量參量是壁厚度、在校正裝置中的氣隙的間隙寬度、塑料型材的在離開擠出噴嘴之后的空間上的伸展尺寸和/或在校正裝置中的測量出的背壓。
[0029]有利地，在一個實施形式中，能夠有針對性地調(diào)整溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的、尤其空氣的在流入到所述溫度調(diào)節(jié)裝置之前的流動速度、通過量、壓カ和/或溫度。在進(jìn)入到噴嘴中之前能夠有效地進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的加熱或冷卻。
[0030]在此，有利的是:在一個實施形式中，控制或調(diào)節(jié)裝置能夠有針對性地實現(xiàn)至少ー個壁區(qū)域的調(diào)節(jié)溫度隨時間的變化，尤其以用于調(diào)整受控的慢速的熱傳遞(從5K/min至15K/min)。
[0031]附加地或替選地，在實施變型方案中也能夠通過下述方式改變溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的溫度:通過設(shè)置用于入流的節(jié)流裝置的方式來改變溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在局部的溫度調(diào)節(jié)裝置(例如加熱或冷卻通道)中的流動速度，其中節(jié)流裝置尤其能夠與控制或調(diào)節(jié)裝置耦聯(lián)。
[0032]此外，存在ー種有利的實施形式:設(shè)有用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的用于在噴嘴孔板中的至少ー個子區(qū)域的隔熱裝置。經(jīng)由該隔離裝置防止通過例如由于導(dǎo)熱產(chǎn)生熱損耗的方式而改變尤其在噴嘴孔板之內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的溫度。在此，特別有利的是:隔離裝置具有氣隙和/或隔離材料。
[0033]所述目的也通過具有權(quán)利要求18所述的特征的擠出方法來實現(xiàn)。
[0034]在此，尤其在噴嘴孔板中存在用于塑料熔體的流道，其中，通過借助于在壁區(qū)域的空間區(qū)域中的局部的溫度調(diào)節(jié)裝置改變在流道的至少ー個壁區(qū)域中的溫度，而改變塑料熔體在所述流道中的流動速度。至少ー個壁區(qū)域的溫度的改變引起塑料熔體的流動阻カ的進(jìn)而流動速度的變化。
[0035]在此，有利的是:在至少ー個流道的一個實施變型方案中，調(diào)節(jié)溫度至比平均噴嘴溫度高或低30°C。
[0036]也存在ー個有利的實施形式:至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道能夠由溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)，尤其在室溫下的空氣，冷空氣和/或熱空氣，氣體和/或液體穿流，其中借助于液體的穿流尤其在封閉的循環(huán)中進(jìn)行以及借助于氣體的穿流在開放的循環(huán)中進(jìn)行。在實施變型方案中，冷卻的溫度調(diào)節(jié)流體、尤其氣體有利地位于_50°C至30°C的溫度范圍中，尤其在室溫下，其中尤其僅擠出噴嘴的出口區(qū)被調(diào)節(jié)溫度。對于加熱來說，能夠使用具有200°C至500°C之間的溫度的空氣。
[0037]此外，下述方法是有利的實施形式，其中控制或調(diào)節(jié)引起對于局部的溫度調(diào)節(jié)裝置的操控，以用于對塑料型材的壁厚度產(chǎn)生影響，其中至少ー個測量參量是壁厚度、在校正裝置中的氣隙的間隙寬度、塑料型材的在離開擠出噴嘴之后的空間上的伸展尺寸和/或在校正裝置中的測量出的背壓。在此，存在ー個有利的實施變型方案:能夠有針對性地調(diào)整溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的、尤其空氣的在流入到溫度調(diào)節(jié)裝置之前的流動速度、穿流量、壓カ和/或溫度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]根據(jù)不同的實施例闡述本發(fā)明。在此示出:
[0039]圖1示出擠出工具的出ロ板的前視圖；
[0040]圖2示出匹配于圖1中的擠出噴嘴的擠出的塑料型材的剖視圖；
[0041]圖3示出用于第一實施形式的圖1中的A-A的剖視圖；
[0042]圖4示出貫穿用于調(diào)節(jié)溫度的具有第二實施形式的擠出工具的剖視圖；
[0043]圖5示出用于調(diào)節(jié)溫度的第三實施形式的示意性前視圖；
[0044]圖6示出用于調(diào)節(jié)溫度的第四實施形式的示意性前視圖；
[0045]圖7示出根據(jù)圖6的第四實施形式的細(xì)節(jié)視圖；
[0046]圖8示出圖7中的視圖的立體圖；
[0047]圖9示出圖8的剖面平面上的俯視圖；
[0048]圖10示出具有型材部段的準(zhǔn)確的形式的一個塑料型材的部分的橫截面視圖；
[0049]圖11示出具有部分地過度塞滿的型材部段的塑料型材的部分的橫截面視圖；
[0050]圖12示出具有未被充滿的型材部段的塑料型材的部分的橫截面視圖；
[0051]圖13示出具有用于溫度調(diào)節(jié)的擴展部的溫度控制器的示意圖；
[0052]圖14示出溫度調(diào)控器的另ー實施形式的示意圖；[0053]圖15示出溫度調(diào)控器的第三實施形式的示意圖；
[0054]圖16示出具有局部的溫度調(diào)節(jié)裝置的ー個出ロ板的另ー實施形式的前視圖；
[0055]圖17示出根據(jù)圖16的實施形式的側(cè)視圖；
[0056]圖18示出具有用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的入流/出流的隔熱的一個實施形式的剖面圖；
[0057]圖19A示出根據(jù)圖18的剖面的立體圖；以及
[0058]圖19B示出根據(jù)圖19A的剖面中的放大視圖。
【具體實施方式】
[0059]在圖1中示出擠出裝置的噴嘴孔板I的前視圖。
[0060]在此，擠出裝置為了擠出塑料型材而具有擠出噴嘴60，所述擠出噴嘴具有用于塑料熔體的流道3。擠出噴嘴60由多個噴嘴孔板1A、1B (參見圖3、4)構(gòu)成，所述噴嘴孔板橫向于流動方向設(shè)置，所述噴嘴孔板彼此重疊地旋緊，因此所述噴嘴孔板由于熔體壓カ不被打開并且沒有塑料熔體能夠排出到分界面中。
[0061]流道3穿過每個單獨的噴嘴孔板1A、1B。在到擠出噴嘴60的入口處和在熔體離開擠出噴嘴60的出口處，流道3具有唯一的、封閉的橫截面。沿著流動路徑，流道3能夠劃分為多個分支，也就是說在各個噴嘴孔板1A、IB之內(nèi)，流道3具有多個通常由所謂的輻條(參見圖6)彼此分開的單獨橫截面。將整個擠出噴嘴60加熱到大約與熔體溫度一致的溫度。這通過ー個或多個加熱區(qū)而實現(xiàn)。通常設(shè)有四個加熱區(qū)(在此出于簡單性的原因未示出)，所述加熱區(qū)分別在擠出噴嘴60的整個長度之上伸展并且配屬于四個主方向(上、下、左和右)。
[0062]在本發(fā)明的意義上附加地設(shè)有小型的、局部作用的溫度調(diào)節(jié)裝置2。這種局部的溫度調(diào)節(jié)裝置配屬于流道壁的小的部分、壁區(qū)域A，以便能夠局部地改變溫度，使得因此能夠在作用區(qū)域中改變?nèi)垠w的流動速度進(jìn)而型材的壁厚度。
[0063]在擠出噴嘴60之內(nèi)設(shè)有根據(jù)所述發(fā)明的局部的溫度調(diào)節(jié)裝置2。這種擠出噴嘴60由多個噴嘴孔板I構(gòu)成。在此，噴嘴孔板60是被流道3穿過的金屬部件的整體。
[0064]出ロ側(cè)的噴嘴孔板通常也稱為出ロ板1A。如下文中還闡述的，局部待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域A非常鄰近于流道3地設(shè)置，優(yōu)選并且經(jīng)常足夠地僅設(shè)置在出ロ板IA中或在第二噴嘴孔板IB中。但是絕對可行的是，溫度調(diào)節(jié)區(qū)以孔板搭接的方式通過多個噴嘴孔板構(gòu)成。
[0065]在圖1中示出擠出噴嘴60的噴嘴孔板I的前視圖。所述視圖對應(yīng)于擠出噴嘴60的前視圖。
[0066]擠出方向E以垂直于繪圖平面的方式示出。與此相關(guān)聯(lián)的塑料型材10的橫截面在圖2中示出。
[0067]塑料型材10從擠出噴嘴60中排出。流道3中的恒定的運行參數(shù)(例如擠出噴嘴60的入口處的壓力、熔體通過量、噴嘴入口處的熔體的保持不變的溫度和流變關(guān)系、在擠出噴嘴60中的溫度分布等)恒定時，在擠出噴嘴60的出ロ處出現(xiàn)熔體的特定的、局部的速度分布圖。
[0068]在圖1中，出于概覽性的原因未不出需要用于形成擠出間隙的擠出芯軸7。相反，在圖6中示出擠出芯軸7。[0069]在出口間隙的每個寬度區(qū)段處得出平均速度，所述平均速度通過所涉及的橫截面得出屬于相應(yīng)的寬度區(qū)段的通過量。因此，在塑料型材10的所述寬度區(qū)段中的壁厚度(參見圖2)附加地還與排料速度相關(guān)，所述排料速度對于整個型材橫截面而言是相同的。
[0070]原則上，在構(gòu)造和制成排出噴嘴孔板IA時將目標(biāo)設(shè)定為:在擠出噴嘴60的出口處的平均排出速度構(gòu)成為在整個出口間隙上是盡可能恒定的。物理的和流變的效應(yīng)或多或少地不利于所述目的，使得附加地必須對出口間隙的厚度進(jìn)行匹配，以便改變塑料型材10的能關(guān)聯(lián)的、局部的壁厚度并且匹配于所輸送的型材的幾何形狀。
[0071]已經(jīng)表明的是，在邊界條件基本上不變吋，能夠有針對性地通過擠出噴嘴60的通道壁的局部的溫度、噴嘴壁溫度對在擠出噴嘴60的出口處的局部的速度分布圖產(chǎn)生影響。如果例如IOmm的寬度區(qū)段中朝上游方向(也就是說從擠出機的出口觀察)降低噴嘴溫度并且使其余的噴嘴壁溫度不變，那么在所述寬度區(qū)段中流動速度減小。減小的流動速度引起壁厚度的局部減小——相對于所有其他型材部段的幾乎不變的壁厚度。
[0072]在此，型材部段理解為塑料型材10的與橫截面相關(guān)的部分。在塑料型材10的四個角處的單壁的部件11是這種型材部段(參見圖2)。
[0073]在選擇出的型材部段或噴嘴部段中的噴嘴壁溫度(也就是說在擠出噴嘴60中的壁區(qū)域A中的溫度)相對于擠出噴嘴60處的平均溫度的大約+/_30°C的變化是允許的，而這對于塑料型材10的其他質(zhì)量參數(shù)不具有干擾的影響。所述溫度范圍的極限值的調(diào)整引起大約+/-15%的平均流動速度的改變，這開辟了下述可能性:近似所有由于不可避免的干擾量而引起的隨機出現(xiàn)的壁厚度偏差又影響期望壁厚度。
[0074]剛好在由PVC硬度的窗型材的型材擠出中，所述裝置和所述方法是有利的，因為在這里使用的PVC配方中塑料熔體的流動圖形與其他塑料相反地主要通過壁滑動來確定。
[0075]塑料熔體直接沿著流道3的鋼壁滑動；必要時其間存在由施布的滑動劑構(gòu)成的薄的滑動層。在流道3的壁上的速度不為零。
[0076]因此，噴嘴壁溫度的有針對性的改變直接作用于塑料熔體的滑動阻力。更低的噴嘴壁溫度提高滑動阻力，并且由此引起更小的滑動速度。
[0077]除了 PVC以外幾乎所有其他的塑料熔體由剪切流占主導(dǎo)，其中熔體附著在鋼壁上。在此，在流道3的壁上的速度為零并且在中間面中為最大；曲線分布大致相應(yīng)于高階拋物線。在這種熔體中，噴嘴壁溫度的有針對性的改變較少地作用于流動速度或平均流動速度，因為盡可能獨立于鋼壁的溫度地，在此本來就不存在流動速度。
[0078]在噴嘴壁溫度下降時，由于導(dǎo)熱，熔體的首先逐漸更低的層被冷卻并且由此引起更小的剪切速率進(jìn)而引起更小的流動速度。噴嘴壁溫度的變化以與上文所列舉的相同的程度，即+/-30°C，更不顯著地作用，并且引起大致+/-7%的平均流動速度的變化。
[0079]然而，在下文中描述的實施形式也能夠在其他塑料中作為PVC硬度應(yīng)用。
[0080]通常，擠出噴嘴60被調(diào)節(jié)溫度，使得噴嘴體具有大致對應(yīng)于塑料熔體的平均質(zhì)量溫度的溫度，也就是說擠出噴嘴60調(diào)節(jié)溫度到大約190°C (例如對于PVC的情況)。在PVC硬度的情況下，在噴嘴間隙的大部分中出現(xiàn)190°C至195°C的噴嘴壁溫度。
[0081]如果在雙重擠出的情況下并行地施加兩個同類的擠出噴嘴60，那么待期望的是，相同的質(zhì)量流，分別為總質(zhì)量流的一半，流過兩個噴嘴。這整體上是適合的，但是完全可能出現(xiàn)直至10%的差別，因為通過量對于由于不可避免的制造誤差所造成的小的、幾何形狀的差別以及對于在兩個質(zhì)量流的溫度場中的極小的差別反應(yīng)非常敏銳。
[0082]通過分別將ー個噴嘴壁溫度提高和將另ー噴嘴壁溫度降低最多5°C，能夠補償通過量的差。因為溫度變化分別涉及整個擠出噴嘴60，所以均等地涉及塑料型材10的基本上所有的壁厚度。
[0083]當(dāng)然，在空腔型材復(fù)雜的情況下(參見圖2)，對于內(nèi)壁13的影響明顯比對于外壁的影響更小，因為溫度變化不那么強烈地影響擠出噴嘴3的芯軸部件。
[0084]此外，調(diào)節(jié)溫度的作用也相關(guān)于溫度變化是否涉及僅一個通道壁——當(dāng)所述通道壁構(gòu)成空腔時——，或者是否涉及兩個通道壁——當(dāng)伸出的、單壁的型材部段11被構(gòu)成吋。由此，顯示出在噴嘴溫度的一般變化中的極限；單壁的型材部段11以與空腔型材部段13相比大致兩倍的程度改變壁厚度，內(nèi)壁幾乎不被影響。
[0085]在這里描述的裝置和描述的方法的范圍中，至少在壁區(qū)域A中有針對性地對噴嘴壁溫度進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，也就是說噴嘴壁溫度被調(diào)整為高于或低于在擠出噴嘴60處的平均溫度。
[0086]原則上，所有能夠有針對性地引起噴嘴壁溫度局部變化的介質(zhì)適合于所述實施形式。
[0087]例如，在擠出噴嘴60中在空間上鄰近于待調(diào)節(jié)溫度的型材部段11地設(shè)有溫度調(diào)節(jié)通道2，由所述溫度調(diào)節(jié)通道引導(dǎo)溫度調(diào)節(jié)流體，如油、空氣或其他氣體。
[0088]附加地或替選地，在空間上鄰近于待調(diào)節(jié)溫度的型材部段11、13能夠使用電熱元件。
[0089]有利地，也能夠使用在空間上鄰近于擠出噴嘴60的待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域設(shè)置的熱電元件、例如帕爾貼元件。在此有利的是，能夠經(jīng)由調(diào)整通流量來直接提供加熱或冷卻。不考慮流體的熱學(xué)處理。
[0090]有利地，相對于擠出噴嘴60的總長度僅需要在小的長度區(qū)域A中局部地改變噴嘴壁溫度。在此，溫度調(diào)節(jié)有利地鄰近于噴嘴出口區(qū)域進(jìn)行。用于窗型材的擠出噴嘴60例如具有150mm至300mm的總長度。溫度變化通過局部的溫度調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選從出ロ側(cè)起在朝上游方向僅直至100_的長度區(qū)域中進(jìn)行，其中待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域的長度尺寸本身例如應(yīng)為大致20mm至80mm。溫度變化作用到越上游，型材部段越寬，其與厚度變化有夫，然而這在很多情況下是不期望的。
[0091]在用于窗型材的擠出噴嘴60中，這或者僅涉及出口板IA(—般的厚度為大約15_至25mm)并且/或者涉及朝上游方向的，也就是說反向于擠出方向E的下ー個噴嘴孔板IB。噴嘴孔板I的常規(guī)厚度為大約20mm至50mm。
[0092]在考慮目的范圍和擠出噴嘴60的周圍環(huán)境(熔體的高壓，在用于塑料熔體和溫度調(diào)節(jié)流體的分界面中的密封效果，在外部面上的面加熱體等)的情況下，空氣非常適合作為溫度調(diào)T1介質(zhì)。
[0093]將空氣作為溫度調(diào)節(jié)流體具有下述優(yōu)點，其中之后還描述有利的控制和調(diào)節(jié):
[0094]-不需要封閉的調(diào)節(jié)溫度循環(huán)?？諝鈨H必須在進(jìn)入側(cè)被控制或調(diào)節(jié)，在出ロ側(cè)上空氣能夠被吹到外面。如果例如具有室溫的壓縮空氣用于從具有大約2_的間隙寬度的冷卻通道穿流并且在擠出噴嘴60中的引入和導(dǎo)出孔具有在2_至5_范圍中的直徑，那么在入ロ側(cè)上在0.05巴至0.3巴的范圍中的壓力足以在流道壁上將溫度局部地降低大約:TC至20°C。如果受構(gòu)造限制地對于溫度調(diào)節(jié)通道和/或供應(yīng)孔需要更小的尺寸，那么能夠通過將待處理的壓力提高至6巴并且此外無問題地達(dá)到期望的冷卻效果。
[0095]-不需要擔(dān)心在不受控制的排出或在不密封情況下的污染。
[0096]-效果，也就是說冷卻或加熱效果，在空氣的溫度保持不變的情況下能夠以所需要的程度首先通過改變空氣通過量來實現(xiàn)。(或者為了冷卻的目的在室溫下的空氣或者為了加熱的目的在提高的直至500°C的溫度下的空氣。空氣的加熱能夠特別簡單地在加熱風(fēng)扇或熱空氣電吹風(fēng)機中實現(xiàn)。)
[0097]-擠出噴嘴60的壁的不同的溫度調(diào)節(jié)區(qū)域能夠用共同的空氣供應(yīng)裝置加載。
[0098]-當(dāng)空氣供應(yīng)裝置的功率(總通過量和壓力)足夠大時，不出現(xiàn)相互作用。對于供給多個型材部段11、13所需的功率本來就是相對小的(小于300瓦特的總通風(fēng)功率——不帶有加熱功率——通常是足夠的。)，使得在運行擠出生產(chǎn)線時所述功率是小到可忽略的。
[0099]-如果用于調(diào)節(jié)溫度的主參數(shù)首先良好地匹配于所述目的(溫度調(diào)節(jié)通道2的橫截面，所述溫度調(diào)節(jié)通道的到通道壁的間距，由經(jīng)由簡單的風(fēng)扇的供給的足夠的進(jìn)入壓カ等)，那么能夠期望的是幾乎不會由于錯誤操作而造成較大干擾，因為在型材斷開不可避免的情況下，局部的噴嘴溫度幾乎不能被改變。
[0100]-空氣通過量的變化能夠非常簡單地經(jīng)由節(jié)流旋塞來實現(xiàn)或經(jīng)由入口側(cè)的壓力的變化來實現(xiàn)。
[0101]-作為用于冷卻(加熱)區(qū)的加載的最大壓力，0.3巴的過壓經(jīng)常是足夠的。在(節(jié)流旋塞之后的)0.05巴的入口壓カ下，已經(jīng)能夠明顯的識別出對于型材部段11、13的壁厚度的作用。
[0102]盡管本發(fā)明應(yīng)不僅被限制為將空氣用作溫度調(diào)節(jié)流體，但是在實驗中能夠顯示出，期望的目的，局部的噴嘴壁溫度在狹小地限界的區(qū)域A中(在空間上看來)和在直至20°C的溫度范圍中的降低非常簡單地并且用少量的技術(shù)耗費通過用室內(nèi)空氣和小于0.3巴的輸出壓力加載來實現(xiàn)。
[0103]ー個有意義的策略是，在校準(zhǔn)擠出噴嘴60時，通過再加工所有型材部段的壁厚度來進(jìn)行調(diào)整，使得單壁的、伸出的型材部段11在不由冷卻空氣加載的情況下很好地與期望壁厚度相一致或最多略高于期望值。因此，能夠在沒有特別的措施的情況下實現(xiàn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的型材生產(chǎn)。
[0104]如果擠出參數(shù)以下述方式變化，重要的型材部段11、13變得“相対”過厚并且由此使得必須減小所有的壁厚度，通過由冷卻空氣加載所述型材區(qū)能夠防止壁厚度變厚。
[0105]總的來說，借助于這里描述的實施形式可行的是，在擠出期間在空腔中將不同的重要的區(qū)域的壁厚度彼此獨立地與不能被単獨影響的壁厚度相關(guān)聯(lián)地調(diào)整。這允許塑料型材10的每延米重量降低至近似于下限值，因為最弱的部件，即最薄的型材部段不能使所有壁厚度的普遍提高成為必須的。如果考慮到，常規(guī)的厚度公差的充分利用使每延米重量改變大約+/-10%，那么清楚的是，當(dāng)平均每延米重量能降低僅幾個百分比時，經(jīng)濟性升高多大幅度。
[0106]局部的調(diào)節(jié)溫度的應(yīng)用沒有僅限制于單壁的型材部段11，而是也能夠擴展到任意的型材部段13，即也擴展到空腔區(qū)域。在持續(xù)的擠出運行中，甚至型材的內(nèi)壁13的厚度能夠借助于所述實施形式改變，而沒有機械再加工。[0107]為此，能夠有利地沿著通道邊界安置溫度調(diào)節(jié)通道2，所述溫度調(diào)節(jié)通道具有在毫米范圍的橫截面尺寸(例如垂直于塑料型材10的厚度:1mm至2mm，平行于塑料型材的寬度:2_至6_)，使得能夠?qū)⒗鋮s通道有針對性地用空氣加載。經(jīng)過擠出噴嘴60，設(shè)有在分界面中以孔或銑入部的形式的、用于固有的加載區(qū)的導(dǎo)入通道。在最簡單的情況下，可能在端側(cè)上實現(xiàn)從噴嘴中排出空氣(參見例如圖3)。如果所述排出位于空腔的區(qū)域中，那么無問題地可行的是，將空氣流通過型材導(dǎo)出，因為僅相對小的體積流必須被導(dǎo)出，所述體積流僅不明顯地影響空腔中的溫度分布和壓カ分布。
[0108]另ー方面，冷卻空氣的流動方向也可能相反地實現(xiàn)，也就是說，將在噴嘴殼體處的空氣抽出，其中節(jié)流單元位于抽出管路中，并且從噴嘴的端側(cè)抽吸空氣，可能也從型材空腔中抽吸空氣。
[0109]在下文中，詳細(xì)闡述ー些實施例。
[0110]圖1示出由塑料型材構(gòu)成的用于框架型材(圖2)的擠出噴嘴60的噴嘴孔板1A、IB0噴嘴孔板1A、1B具有通到擠出噴嘴60的排出口中的流道3。在此出于概覽性的原因，其余的孔板以及芯軸部件7未被示出。
[0111]成型的輪廓典型地用于窗型材(參見圖2的橫截面視圖):塑料型材10的空腔區(qū)域通過噴嘴孔板1A、1B的通道壁和在圖中未示出的芯軸部件7構(gòu)成。伸出的、單壁的型材部段11通過示出的外圍的流道12成形，其中流道3分別從兩側(cè)(并且也在端部上；進(jìn)而U形地)對單壁的型材部段11限界，并且僅由噴嘴孔板1A、1B本身構(gòu)成。
[0112]在圖1中示出用于空氣的溫度調(diào)節(jié)通道2的出口開ロ的前視圖，所述溫度調(diào)節(jié)通道的在出口孔板IA的內(nèi)部的走向在下文中被描述。溫度調(diào)節(jié)通道2在此是局部的溫度調(diào)節(jié)裝置的一個實施形式，其中還描述了替選的實施形式。原則上，局部的溫度調(diào)節(jié)裝置2例如能夠具有多個溫度調(diào)節(jié)通道2，所述溫度調(diào)節(jié)通道能夠擁有相同的或不同的溫度。局部的溫度調(diào)節(jié)裝置2允許有針對性地對用于塑料型材10的、例如有針對性地用于塑料型材10的單壁的區(qū)域12的流道3的各個壁區(qū)域(部段)調(diào)節(jié)溫度。局部的溫度調(diào)節(jié)裝置2不在整個環(huán)周上加熱或冷卻整個流道3，而是僅加熱或冷卻特定的壁區(qū)域A，以便有針對性地且局部地對塑料熔體的流動產(chǎn)生影響。
[0113]在前視圖中明顯的是，溫度調(diào)節(jié)通道2在空間上設(shè)置且成形為，使得所述溫度調(diào)節(jié)通道包圍、至少部分地在附近包圍構(gòu)成單壁的型材部段11的外圍的流道12，以便能夠?qū)崿F(xiàn)外圍的流道12的有效地和有針對性地調(diào)節(jié)溫度。因此，外圍的流道12中的每個分配有至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道2。在溫度調(diào)節(jié)通道2周圍在流道3、12的壁中形成溫度調(diào)節(jié)區(qū)。
[0114]由溫度調(diào)節(jié)區(qū)得出流出通道3、12的能夠由局部的溫度調(diào)節(jié)裝置2有針對性地加熱或冷卻的壁區(qū)域A。
[0115]在圖3、4和6中通過箭頭示出向待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域A的熱傳導(dǎo)。
[0116]在圖3中示出噴嘴孔板I的剖視圖(在圖1中通過剖面A-A標(biāo)示)。擠出方向E通過箭頭示出。在此，外圍的流道12分別以少量的空間間距分配有溫度調(diào)節(jié)通道2。在圖1中示出用于溫度調(diào)節(jié)通道2的導(dǎo)入管路9。
[0117]在示出的實施形式中，溫度調(diào)節(jié)通道2的空氣供應(yīng)實現(xiàn)為，將(例如具有室溫，作為冷卻介質(zhì)的)空氣從側(cè)面經(jīng)由導(dǎo)入管路9輸送到噴嘴孔板I中。導(dǎo)入管路9平行于噴嘴孔板I的寬側(cè)延伸。在外圍的流道12的區(qū)域中，導(dǎo)入管路9通到在此平行于外圍的流道12延伸的溫度調(diào)節(jié)通道2。在圖3的剖視圖中能識別的是，在溫度調(diào)節(jié)通道2中的每個中設(shè)置有用于空氣的入口 4。
[0118]在擠出方向E上從進(jìn)流側(cè)來看，溫度調(diào)節(jié)通道2分別通過(例如由銅制成的)塞子14來封閉，因此在與相鄰的噴嘴孔板的分界面中存在少量的不密封性時，沒有塑料熔體能夠從流動管路中滲入，這種滲入可能會引起溫度調(diào)節(jié)通道2的堵塞。
[0119]因此，空氣作為溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在噴嘴孔板IA的端側(cè)上流出。
[0120]溫度調(diào)節(jié)通道2優(yōu)選借助于電火花加工來制造并且以大約Imm至3mm的間距例如平行于流道12地設(shè)置。
[0121]在溫度調(diào)節(jié)通道2中的空氣的流動速度機械地、例如由旋塞或另外的節(jié)流裝置30調(diào)整并且引起溫度調(diào)節(jié)通道2的壁的相應(yīng)的溫度降低，所述溫度降低由于導(dǎo)熱而作用到用于塑料熔體的流道12的壁區(qū)域A的壁溫度上并且改變塑料熔體的流動阻カ進(jìn)而局部的流動速度。
[0122]在圖3和4中示出在流道3、12的壁的區(qū)域中的待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域A。
[0123]結(jié)合圖2和3描述ー個實施形式，其中具有作為溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的空氣的溫度調(diào)節(jié)通道2用于有針對性的冷卻。當(dāng)空氣在進(jìn)入到溫度調(diào)節(jié)通道2中之前被加熱時，也能夠以相同的設(shè)置實現(xiàn)有針對性的加熱，這同樣能夠?qū)崿F(xiàn)熔體的流動速度的有針對性的調(diào)整。在該情況下，流動速度被提高。
[0124]原則上，另ー氣體或液體例如水也能夠用作溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)。
[0125]如之后還要闡述的，能夠借助于適合的控制或調(diào)節(jié)裝置根據(jù)型材特性地調(diào)節(jié)溫度。
[0126]在圖4中示出第二實施形式，其中溫度調(diào)節(jié)通道2被裝入到第二噴嘴孔板IB中(孔板的計數(shù)方向相反于擠出方向E)。
[0127]溫度調(diào)節(jié)通道2不僅具有用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的導(dǎo)入管路而且也具有導(dǎo)出管路，其中導(dǎo)入管路9原則上設(shè)置為，如在圖1中所示出的，即在第二噴嘴孔板IB的側(cè)面。引離的管路與其平行地設(shè)置。在圖4中，示出分別在每個溫度調(diào)節(jié)通道2中的用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的進(jìn)入開ロ 4和排出開ロ 5。在此，將溫度調(diào)節(jié)通道2根據(jù)目的通過塞子14相對于分界面進(jìn)行密封。
[0128]與在第一實施形式中不同的，僅塑料熔體從第一噴嘴孔板IA中流出。
[0129]在其他的實施例中，能夠?qū)囟日{(diào)節(jié)通道2不僅加工在第一噴嘴孔板IA中，而且加工在第二噴嘴孔板IB中。原則上，在相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)通道2中的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠具有相同的溫度。但是，也可行的是，在溫度調(diào)節(jié)通道2中流過不同地調(diào)節(jié)溫度的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)。相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)也能夠是不同的。
[0130]不必僅借助于介質(zhì)、例如冷卻空氣或加熱空氣來實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。附加地或替選地，作為局部的溫度調(diào)節(jié)裝置2也能夠設(shè)有電熱元件來進(jìn)行加熱和/或冷卻，這局部地加熱或冷卻擠出噴嘴60的壁，尤其在流道12中的壁。
[0131]在第三實施例中，示出電運行的加熱體2的用于局部地對作為擠出裝置的噴嘴孔板調(diào)節(jié)溫度的應(yīng)用。為此，加熱筒2被裝入為此設(shè)有的孔中。代替加熱筒2也能夠使用冷卻筒2，其中引起電觸發(fā)的冷卻效應(yīng)，例如由于帕爾貼效應(yīng)而產(chǎn)生。帕爾貼元件通常構(gòu)成為平面構(gòu)件，使得所述帕爾貼元件能夠以節(jié)約位置的方式設(shè)置在噴嘴孔板I中的相應(yīng)的凹處中。
[0132]附加地，有利的是，將壁區(qū)域A與噴嘴體熱隔離，為此氣隙6，如在圖5中示出的，是符合目的的。替選地，代替氣隙6也能夠設(shè)有具有較低的導(dǎo)熱性的材料。
[0133]原則上，也能夠?qū)⒃谏鲜鰧嵤┬问街斜幻枋龅木植康臏囟日{(diào)節(jié)裝置2彼此進(jìn)行組合。因此，在同一個噴嘴孔板I中能夠不僅使用溫度調(diào)節(jié)通道2，而且使用作為局部的溫度調(diào)節(jié)裝置2的電熱元件。
[0134]至今為止的實施形式尤其達(dá)到噴嘴通道3的在單壁的型材部段11的區(qū)域中的局部調(diào)節(jié)溫度的效果。但是，不必強制性地是這種情況。附加地或替選地也能夠有針對性地對其他的型材部段13的壁區(qū)域A調(diào)節(jié)溫度。
[0135]因此，塑料型材10 (空腔型材)的內(nèi)壁13的壁厚度也能夠被改變，如這結(jié)合圖6所示出的。在所述示例中，也標(biāo)出所需要的芯軸部件7，需要所述芯軸部件，以便能夠擠壓出帶有內(nèi)壁13的空腔型材10。下述通用的實施形式描述了在不研究不同的實施方案的情況下，所述芯軸部件7如何能夠在釋放流道的情況下固定在擠出噴嘴60之內(nèi):芯軸部件7借助于接片8 (在圖6中僅選擇性地設(shè)有附圖標(biāo)記)固定在噴嘴體上并且具有與噴嘴孔板I相同的縱向延伸。但是，接片8不伸至噴嘴出ロ，而是相對于出ロ面往回退大約5mm至15mm。因此，在接片8的區(qū)域中構(gòu)成多個、在空間上分開的用于塑料熔體的流道。在所述接片8終止之后才構(gòu)成唯一的、封閉的流道3，所述流道最終將塑料型材10作為整體成形。
[0136]在噴嘴孔板I中，除了噴嘴ロ 60以外也還示出用于在此又是空氣的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的連接通道9，所述連接通道在擠出裝置的內(nèi)部，即在此在噴嘴孔板I中延伸。
[0137]在擠出方向E上在接片8下游，在構(gòu)成所謂的焊縫的情況下，將單個帶彼此一起焊接為塑料型材10。
[0138]在圖7中示出圖6的細(xì)節(jié)視圖，即擠出噴嘴60的上部部分。在圖8中將相同的部分以立體圖示出。在所述剖面上的俯視圖在圖9中示出。
[0139]在作為擠出裝置的噴嘴孔板I中，在此加工有溫度調(diào)節(jié)通道2，所述溫度調(diào)節(jié)通道直接鄰近于待擠出的內(nèi)壁13 (參見圖2)。所述內(nèi)壁13形成(參見圖2)在擠出型材10中的最大的空腔的上壁。
[0140]剖視圖位于輻條8的區(qū)域中和溫度調(diào)節(jié)通道2以及溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的導(dǎo)入和導(dǎo)出管路9之內(nèi)。在此，也能識別出用于塑料型材10的流道3的流出側(cè)的部件。
[0141]由于穩(wěn)定性的原因，溫度調(diào)節(jié)通道2蛇曲形地構(gòu)成(參見在圖9中的箭頭)。為了避免由滲入的熔體或污染引起堵塞，將溫度調(diào)節(jié)通道2全面封閉。芯軸區(qū)段的端側(cè)上的閉合在此通過壓入由銅制成的閉合插塞來實現(xiàn)。因為輻條8優(yōu)選應(yīng)是狹窄的，所以對于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的導(dǎo)入和導(dǎo)出管路而言在此僅提供小的孔。盡管如此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的溫度調(diào)節(jié)作用，需要溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的高的流動速度，能夠通過在導(dǎo)入管路中的相應(yīng)的壓カ輕易地產(chǎn)生所述高的流動速度。在空氣的情況下，壓カ(過壓)低于6巴，大多數(shù)情況低于I巴的壓カ是足夠的。
[0142]因此，在根據(jù)圖7、8和9的實施形式中，壁區(qū)域A是基本上矩形的區(qū)域，溫度調(diào)節(jié)通道2蛇曲形地延伸經(jīng)過所述區(qū)域。
[0143]如在實施例中所示出的，僅局部地對用于塑料熔體的擠出噴嘴60的相應(yīng)的外圍流道12進(jìn)行調(diào)節(jié)溫度是足夠的，例如僅在ー側(cè)上或者在一側(cè)和端側(cè)邊界上。[0144]流道3的涉及溫度變化的壁區(qū)域A越多，熔體通過量越強烈地對特定的溫度變化作出反應(yīng)，例如在流道壁上的示出的角區(qū)域中的5°C的溫度降低引起在能夠相關(guān)聯(lián)的型材區(qū)域中的壁厚度(在此PVC)減小大約0.1mm。如果5°C的溫度降低作用到流道3的兩側(cè)和端側(cè)邊界上，那么壁厚度減小大約0.15mm。
[0145]溫度調(diào)節(jié)通道2不必設(shè)置在出ロ孔板I中，如部分地描述的，而是也能夠設(shè)在位于朝上游方向更遠(yuǎn)的噴嘴孔板IB中。在此，符合目的的是，溫度調(diào)節(jié)通道2在兩個端部密封，由此必須設(shè)有附加的排出孔。因為優(yōu)選地僅導(dǎo)入管路9考慮用于控制溫度調(diào)節(jié)強度，所以能夠?qū)⒍鄠€導(dǎo)出管路聚集并且以在分界面中的唯一的孔或銑出部向外引導(dǎo)。
[0146]在圖10至12中分別示出具有以不同厚度成形的壁厚度的塑料型材10的部分，其中圖10示出所有型材部段11具有正確的壁厚度的塑料型材10，當(dāng)所有的影響因素，尤其擠出參數(shù)和流動參數(shù)具有正確的大小時，產(chǎn)生正確的壁厚度。
[0147]當(dāng)熔體在兩個單壁的鉤狀部11的區(qū)域中間前移，也就是說當(dāng)在此在噴嘴出ロ處的流動速度進(jìn)而局部的通過量相對于排料速度過高時產(chǎn)生典型的變形，在圖11中示意性示出這種典型的變形。剰余的熔體在干校正器的入口處擠到空腔中并且引起豎直的型材壁的“波浪形的”形狀(參見在圖11中的附圖標(biāo)記Z)。
[0148]如果在此情況下，在空腔區(qū)域中的壁厚度也過厚，那么塑料型材10能夠以已知的措施被帶入正確的形狀:將塑料型材10的排料速度相對于塑料熔體的通過量升高。所有的壁厚度以相同的量減少，并且鉤狀部的前推被減小或完全消除。
[0149]相反地，如果在空腔中的壁厚度是正確的或甚至位于下公差界限，那么幾何形狀錯誤能夠通過應(yīng)用下述實施形式中的ー個來修正:使作為溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的冷卻空氣吹過與過分填滿的鉤狀部11 (也就是說單壁的型材部段)相關(guān)聯(lián)的溫度調(diào)節(jié)通道2。通過在所述空間上被限界的區(qū)域中的改變塑料熔體的流動特性，僅減小鉤狀部11的壁厚度。過量的塑料熔體朝向空腔的擠出被阻止，并且豎直的壁得到期望的直線的形狀，而在此也不減小壁厚度。
[0150]通過描述的實施形式可行的是，在型材擠出期間將在不同的型材部段11、13中的壁厚度調(diào)整為盡可能彼此獨立的并且分別獨立地進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果是尺寸正確的塑料型材10，更少的廢品和接近下每米重量公差的塑料型材10，因為能夠有針對性地補償在特定部位的不可避免的壁厚度波動。
[0151]在圖12中示出圖10中的塑料型材10的部分的橫截面，其中在兩個鉤狀部11的區(qū)域中存在過少的材料。壁厚度是過薄的，面變形并且棱邊表現(xiàn)為不充足的。功能尺寸不被遵守。塑料型材10中的部分不是合乎比例的。
[0152]如果擠出速度類似于上文所描述的方式下降，那么更確切地說鉤狀部區(qū)域11又被填滿，然而同時也提高所有其余的壁厚度。由于更高的每米重量，所述擠出是不經(jīng)濟的。
[0153]借助于描述的實施形式，在鉤狀部11的區(qū)域中的壁厚度提高，而所有其余的壁厚度不提高:現(xiàn)在溫度通道2用作加熱通道。類似于上文所述引入的空氣被預(yù)加熱到大約300°C至500°C的溫度。通過所述溫度提高，在用于塑料熔體的流道12的壁中的在空間上限界的區(qū)域被有針對性地加熱。
[0154]流道12的壁的所述提高的溫度減少塑料熔體的流動阻カ并且流動速度僅在其中所提高的溫度有效作用的區(qū)域中提高。作為結(jié)果，又得到尺寸正確的塑料型材10，產(chǎn)生較少的廢品并且塑料型材10鄰近于下每米重量公差，因為能夠有針對性地補償在特定部位上的不可避免的壁厚度波動。
[0155]圖13部分地示出塑料型材10的擠出，其中擠出方向E由箭頭給出。
[0156]左側(cè)示出干校正器20的流入?yún)^(qū)域，右側(cè)示出具有出口孔板I的擠出噴嘴60的流出區(qū)域。塑料材料運動穿過擠出噴嘴60的流道3，然后在空間中短暫自由地，并且向左到達(dá)干校正器2中。
[0157]根據(jù)常規(guī)的擠出參數(shù)，塑料熔體帶在離開擠出噴嘴60之后升高大約20% (也就是說擠出的塑料型材10擴寬，如在圖13、14和15中示意性示出的)，這歸因于相對于在擠出噴嘴60中的平均流動速度更慢的排料速度。
[0158]在出ロ孔板IA中示出用于局部地對塑料熔體帶10的壁厚度產(chǎn)生影響的溫度調(diào)節(jié)通道2。在所述示例中，溫度調(diào)節(jié)通道2用室溫下的空氣加載；因此溫度調(diào)節(jié)通道2用于冷卻。經(jīng)由節(jié)流裝置30，例如手動操作的旋塞，能夠通過溫度調(diào)節(jié)通道2調(diào)整空氣通過量。在封閉的節(jié)流裝置30中，沒有空氣流過。用于塑料熔體帶10的流道3的壁不被有源地冷卻。在此，在擠出噴嘴30中調(diào)整溫度平衡并且在示出的區(qū)域中局部的熔體通過量達(dá)到最大值。
[0159]如果所述最大值造成流入校正器時的過量填充，能識別出的是，示出的氣隙17小于大約0.1mm，并且在擠出噴嘴60和干校正器20之間的中間空間中的熔體回堵并且特征性地“鼓起”，因此能夠通過逐漸地打開節(jié)流裝置30，在最簡單的情況下用手、連續(xù)地提高冷卻作用，這直接引起熔體通過量的降低。
[0160]在這里描述的示例和實施形式或尺寸中，動作時間為大約2至10秒，最長大約I分鐘，也就是說溫度調(diào)節(jié)的調(diào)整作用能夠非常迅速地被觀察到并且也相對迅速地出現(xiàn)擠出噴嘴60的新的溫度平衡。如果找到匹配的調(diào)整，即在相應(yīng)的部段中的局部的通過量接近期望范圍，那么在長時間段中的生產(chǎn)是穩(wěn)定的，只要沒有干擾量出現(xiàn)。
[0161]原則上，能夠或多或少地使用所有已知的調(diào)節(jié)方法。在特定的型材部段11中的壁厚度和/或填充度是溫度調(diào)節(jié)裝置2的調(diào)控變量和輸入變量，例如節(jié)流閥在節(jié)流裝置30中的位置和/或溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的溫度是調(diào)控變量。因此，調(diào)控變量影響通道壁的溫度進(jìn)而影響通過量或流動速度上。
[0162]在圖13中示出溫度調(diào)節(jié)裝置2，其中在最簡單的情況下通過手動地調(diào)節(jié)節(jié)流裝置30能夠改變在流道壁中，即壁區(qū)域A中的溫度。
[0163]為此，塑料型材10的壁厚度通過肉眼來觀察或通過適合的測量裝置40來測量。限流閥30被用手調(diào)整，使得型材部段11具有期望的厚度。因此，在不進(jìn)行連續(xù)的觀察或測量的情況下，即也不進(jìn)行限流閥的進(jìn)一步調(diào)節(jié)的情況下，能夠在更長的時間段中進(jìn)行擠出。
[0164]如果所述設(shè)置方案用調(diào)控裝置50 (例如調(diào)控器或計算機)來擴展，那么能夠形成自動的調(diào)控回路。測量裝置40測量具有特征量(壁厚度、氣隙和/或鼓起部等)。如果所述量偏離期望量，那么調(diào)控裝置50引起限流閥的調(diào)節(jié)。測量和調(diào)節(jié)持續(xù)地且自發(fā)地進(jìn)行，因此稱之為調(diào)控。
[0165]替選地，代替溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的通過量也能夠調(diào)節(jié)所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的溫度。
[0166]如果電子地檢測壁厚度，那么能夠數(shù)字地集成適合的算法并且相應(yīng)地設(shè)置調(diào)控變量。但是總體上在此需要一定的耗費，因為典型地對于4至8個型材部段需要用于壁厚度的測量裝置40、能電操控的調(diào)節(jié)單元等。[0167]在此，必須遵守狹窄的過程限制。如果僅在ー個部位上短時間地超過“最大可兼容的”壁厚度，那么必然地引起塑料型材10的斷開。直至重新起動并且達(dá)到所有的質(zhì)量參數(shù)能夠需要多個小時的工作。
[0168]能夠以不同的方式檢測調(diào)控變量壁厚度:直接測量壁厚度能夠通過超聲波，光學(xué)或激光測量來進(jìn)行。此外，也能夠考慮將在塑料型材10和校正器壁之間的間距(氣隙)作為測量參量，對此同樣能夠使用所謂的測量方法。測量方法也能夠以彼此間的組合的方式來使用。
[0169]作為能相對簡單地產(chǎn)生的測量信號也能夠使用壓カ差，例如在用特定的輸出壓力加載氣隙時的背壓。測量信號，背壓，隨著間隙寬度改變(參見例如圖14)，所述間隙寬度為了使溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)(例如空氣)流出而提供:如果材料直接貼靠在用于測量空氣的出流ロ 15上，那么所述出流ロ被關(guān)閉并且背壓達(dá)到其最大值。如果間隙變得更大，那么背壓下降。
[0170]機械的測量也很好地適合于測量參量:探頭貼靠在塑料型材10的表面上并且測量壁厚度波動?！瓌t上完全不需要識別用于壁厚度的精確的數(shù)值，最終重要的僅是，通過調(diào)節(jié)來保持限定為可靠或最優(yōu)的狀態(tài)。
[0171]原則上，壁厚度的測量在擠出噴嘴30的下游的任意部位上進(jìn)行:
[0172]-如果在擠出噴嘴60和干校正器20之間的中間空間中或者在第一干校正器20的流入?yún)^(qū)域中進(jìn)行測量，那么最終的速度分布圖，即所有熔體微粒對應(yīng)于排料速度的恒定的速度還未完全構(gòu)成并且局部上還存在更大的偏差，也就是說尤其，例如單壁的型材部段11(例如鉤狀部部段)形成典型的鼓起部并且在調(diào)整擠出噴嘴60和干校正器20的同心度時所述鼓起部能夠經(jīng)受相對大的移動或形狀改變。雖然在這種部位上不存在與型材幾何形狀的良好的一致性，但是所述鼓起部能夠提供適合的測量信號，所述測量信號能夠用作調(diào)控變量。
[0173]-在存在期望狀態(tài)之后通過調(diào)整不同的參數(shù)應(yīng)當(dāng)將所述狀態(tài)通過調(diào)節(jié)僅進(jìn)行保持。也就是說，如果鼓起部變小，那么這是對于更小的壁厚度的標(biāo)志，并且對此應(yīng)通過提高局部的通過量來進(jìn)行調(diào)節(jié)。也就是說，但是即使手動地或自動地進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如為了調(diào)整在噴嘴和校正20之間的同心度，必須暫時地切斷調(diào)控器，以便避免不期望的反應(yīng)。在激活調(diào)控器之后，所述調(diào)控器必須僅保持當(dāng)前最新的狀態(tài)，并且不接近特定的絕對值。
[0174]-如果調(diào)控變量的測量在干校正器20的區(qū)域中、在流入?yún)^(qū)域的下游進(jìn)行，那么型材形狀盡可能對應(yīng)于最終產(chǎn)品。壁厚度的或間隙的絕對量精確地與型材幾何形狀相關(guān)，因此所述絕對量最優(yōu)地適合作為調(diào)控變量。如果測量間接地經(jīng)由背壓來進(jìn)行，那么進(jìn)行與“在校正器中的供應(yīng)的真空”的疊加。在此，這也意味著，背壓不應(yīng)/能作為絕對參量而被接近，而是這種調(diào)控僅能夠用于期望狀態(tài)的保持。
[0175]-調(diào)控變量的測量原則上也能夠在擠出過程的最后，即在將塑料型材10冷卻和達(dá)到最終輪廓時進(jìn)行，例如在型材帶的定長剪切之后(例如通過借助于激光測量法和其他方法來探測端側(cè)平面或掃描端側(cè)平面或測量整個型材的外輪廓)。然而，在此不利的是，在擠出噴嘴60中調(diào)節(jié)和變得有效與調(diào)控變量的測量之間的大的時間間隔(實際上大約5min至lOmin)，使得在此期間出現(xiàn)的錯誤不能被調(diào)整，并且在極端情況下必須承受型材斷開。
[0176]結(jié)合圖14描述了ー種簡單的、自調(diào)控的設(shè)備。在此特別的是，能夠盡可能地或甚至完全地棄用測量參量的電子檢測和/或棄用電子調(diào)控回路和/或棄用調(diào)節(jié)單元的電子操控和與其相關(guān)聯(lián)的安裝耗費。
[0177]測量參量是干校正器20的流入側(cè)的氣隙17中的背壓。型材部段11的壁厚度被間接地檢測。如果用少量過壓(小于I巴，大多數(shù)時候小于0.2巴)加載在塑料型材10和校正器壁之間的間隙17，那么產(chǎn)生背壓。所述背壓越大，間隙越小，即塑料型材10的壁厚度越大。用所述背壓加載調(diào)節(jié)単元，所述調(diào)節(jié)単元在期望的意義上改變溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的通過量。
[0178]節(jié)流板(Schieber )能夠用作調(diào)節(jié)單元,所述節(jié)流板對溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的流動速度產(chǎn)生影響。擠出噴嘴60在所述示例中被調(diào)節(jié)為，使得當(dāng)溫度調(diào)節(jié)通道2以通過節(jié)流板部分節(jié)流的流動速度被穿流時，在初始狀態(tài)中實現(xiàn)期望壁厚度。因此，提供足夠大的調(diào)節(jié)范圍。
[0179]不僅溫度調(diào)節(jié)通道2而且用于測量空氣的排出開ロ 15被空氣流16加載。首先通過手動地調(diào)節(jié)節(jié)流裝置30來調(diào)整期望的厚度，然后調(diào)控器被激活。一旦在測量管路中的壓カ變化，就由于壓カ的原因或直接由所述壓カ調(diào)節(jié)節(jié)流閥30，直至又存在與激活調(diào)控器時相同的壓力。具有計算機的耗費的調(diào)控器不是必須的。節(jié)流裝置30能夠為了所述目的類似于伺服閥地構(gòu)成。不需要電信號來進(jìn)行操控，調(diào)節(jié)通過流動的介質(zhì)本身實現(xiàn)。
[0180]背壓間接地用作測量信號，間隙越大，背壓越小。
[0181]在此情況下，在壁厚度變厚時，即在測量部位上的間隙變小且背壓變高時，型材部段11在擠出噴嘴60的出口孔板I中被冷卻。也就是說，要提高作為溫度介質(zhì)的冷卻空氣的通過量，調(diào)節(jié)單元必須打開。
[0182]如果在相反的情況下，壁厚度過小，那么作為對變小的背壓的反應(yīng)，調(diào)節(jié)単元必須減少通過量、即關(guān)閉。
[0183]調(diào)節(jié)單元(節(jié)流裝置30)的初始位置能夠手動地調(diào)整，例如經(jīng)由設(shè)置在自動的調(diào)整機構(gòu)和固有的調(diào)節(jié)單元、節(jié)流板之間的調(diào)節(jié)螺栓。
[0184]概略示出的受控系統(tǒng)能夠與最簡單的輔助機構(gòu)根據(jù)響應(yīng)特性來被匹配。期望越強的偏移，最大提供的輸入壓力或在溫度調(diào)節(jié)通道2中的流動速度就必須為越高(在室溫下)。受控系統(tǒng)反應(yīng)越直接，分支的測量空氣流的壓カ必須是越高的。
[0185]能夠與以風(fēng)扇的形式的唯一的空氣供應(yīng)裝置并行地加載不同的受控系統(tǒng)。因為相對小的風(fēng)扇(馬達(dá)功率300W，最大壓カ+0.2巴(比較:家用吸塵器:馬達(dá)功率1.8kW，最大吸氣壓カ-0.2巴))已經(jīng)足夠，以便能夠操控10部段，其中，即使在絕不可能的情況下整個的風(fēng)扇功率必流過溫度調(diào)節(jié)通道，也不擔(dān)心負(fù)面的影響或所述負(fù)面的影響僅是可容忍地小的。
[0186]在一個簡單的調(diào)控器的圖15中示出的實施變型方案中，再次將在加載在干校正器20的氣隙17時的背壓用作測量參量。用測量空氣流16加載的測量部位15現(xiàn)在例如在第一干校正器20 (沿擠出方向E計數(shù))的中間區(qū)域中。這具有的優(yōu)點是，背壓不被干校正器20相對于擠出噴嘴60的相對位置影響，而是僅被在干校正器20中真空影響，所述真空通常本來就保持在恒定的水平上。
[0187]在此，型材部段11的正確的成形也能夠首先手動的調(diào)整。因此，特定的背壓對應(yīng)于所述狀態(tài)。因此，如果調(diào)控器被激活，那么所述背壓被自動地保持。
[0188]如果出現(xiàn)相對于期望值的偏差，因為氣隙由于型材部段11的壁厚度的變化而變化，那么調(diào)節(jié)單元，在所述示例中節(jié)流閥機構(gòu)30被加載，由此通過溫度調(diào)節(jié)通道2的空氣通過量被改變。在節(jié)流閥機構(gòu)30中的流動橫截面變大或變小，直至背壓又在激活調(diào)控器時的初始水平上。
[0189]本發(fā)明不限制于由PVC制成的窗型材或限制于由任意塑料制成的其他型材。當(dāng)然，在其他的擠出型材中的應(yīng)用，如管擠出或吹氣膜擠出，在借助于寬縫噴嘴和其他的擠出過程擠出扁平產(chǎn)品(扁平膜或扁平孔板)時，是有意義的。在不同的擠出法中，厚度調(diào)整通過機械地調(diào)整流出間隙、間隙高度、或在位于朝上游方向ー些的區(qū)域中的間隙高度來執(zhí)行，以便使擠出物的厚度局部地接近期望值。為此，也非常經(jīng)常地使用調(diào)控器。根據(jù)本發(fā)明，代替廣為使用的在擠出物的特定的寬度部段中的間隙高度的機械調(diào)整，根據(jù)本發(fā)明，流道壁在特定的寬度區(qū)段中的溫度的改變也引起期望的效應(yīng)。
[0190]在圖16和17中示出具有局部的溫度調(diào)控裝置的擠出裝置的另ー實施形式。
[0191]與至今為止闡述的實施形式不同之處在于，進(jìn)行局部溫度調(diào)節(jié)的壁區(qū)域主要在寬度上延伸，且較少在長度上(也就是說沿著擠出方向E)延伸。溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)也不沿擠出方向E流動，而是橫向于所述擠出方向，即在孔板平面中流動。
[0192]在噴嘴的出口區(qū)域中的溫度的提高造成表面的光潔度的提高。因此，有利的是，將噴嘴的出口區(qū)域加熱超出噴嘴溫度。
[0193]在所述實施形式中，流道A的待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域覆蓋塑料型材10的外壁的整個寬度。與至今為止所描述的實施形式的不同地，溫度調(diào)節(jié)通道具有較大的橫向于擠出方向E的延伸和較小的沿擠出方向E的延伸。為此的目的是，例如壁區(qū)域的溫度升高不應(yīng)造成壁厚度的非常明顯的提高。大多數(shù)時候應(yīng)當(dāng)僅加熱熔體的最靠外的表面，因為由此也提高在出來的型材的表面上的光潔度，這是ー些應(yīng)用所期望的。相反地，也能夠通過較低的溫度而稍微降低光潔度。用于影響流道壁溫度的溫度調(diào)節(jié)通道2在所述實施形式中僅設(shè)置在噴嘴出ロ孔板IA中，并且具有在擠出方向上的、平行于流道表面的、最小值大約為5mm的延伸，并且作為上限，噴嘴孔板IA的厚度優(yōu)選為大約6mm至10mm。用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的入流和出流機構(gòu)9優(yōu)選位于平行于孔板平面的平面中，所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)基本上橫向于擠出方向E流過溫度調(diào)節(jié)通道。
[0194]在圖18中部分地示出噴嘴孔板1，其中所述噴嘴孔板設(shè)有兩個局部的溫度調(diào)控裝置2，如結(jié)合其他的實施例已經(jīng)描述的。在示出的剖面中，示出用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的到局部的溫度調(diào)控裝置2的兩個入流機構(gòu)9。在圖19A中示出根據(jù)圖18的剖面的立體圖。在圖19B中示出圖19中的在局部的溫度調(diào)控裝置2的區(qū)域中的放大的部分。
[0195]在示出的實施形式中，用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的入流機構(gòu)9具有隔熱裝置70，所述隔熱裝置確保沿著入流機構(gòu)9的提高的熱傳遞阻力。在此，隔熱裝置70具有氣隙。為此，用于固有的入流機構(gòu)9的孔設(shè)計為尺寸更大ー些，使得作為流體管路71的耐溫的塑料軟管或金屬管能夠設(shè)置在孔中。流體管路71具有比周圍的孔更小的直徑，使得圍繞流體管路71產(chǎn)生氣隙。溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流過到局部的溫度調(diào)控裝置2的流體管路71 (尤其參見圖19B)。
[0196]通過氣隙70，將流體管路71相對于周圍環(huán)境，也就是說噴嘴孔板熱隔離。由此，使溫度調(diào)節(jié)液體和噴嘴孔板之間的熱交換變得困難，使得溫度調(diào)節(jié)液體遭到少量的溫度損耗。在固有的作用部位處，即局部的溫度調(diào)控裝置2處，與不使用隔離裝置70時相比，具有更高的溫度梯度。因此，能夠有效地控制和調(diào)節(jié)在噴嘴壁上的溫度變化。
[0197]如果溫度和/或流動速度改變，那么噴嘴孔板I的溫度場改變。這例如能夠持續(xù)5分鐘至30分鐘之間，這是相對長時間的。通過隔熱裝置70將噴嘴孔板I相對于由溫度調(diào)節(jié)流體引起的熱影響更好地隔離。
[0198]在圖18、19A和19B中由氣隙形成隔熱裝置70。在其他實施形式中，隔熱裝置也能夠不同地實現(xiàn)。因此，可行的是，將作為流體管路71的溫度覆層的塑料軟管以不具有氣隙的方式放入到入流機構(gòu)9的孔中。如果壁足夠厚和/或塑料材料的導(dǎo)熱足夠差，那么氣隙是不重要的。
[0199]原則上，也能夠使用多個熱隔離機構(gòu)，例如其中設(shè)置有隔離的金屬管的氣隙70。
[0200]具有隔熱裝置70的所述實施形式能夠與所有其他描述的實施形式一起使用。
[0201]附圖標(biāo)記列表
[0202]I 噴嘴孔板(例如擠出模具的一部分)
[0203]IA 出口孔板(第一孔板)
[0204]IB 第二噴嘴孔板
[0205]2 局部的溫度調(diào)控裝置(例如溫度調(diào)節(jié)通道、電熱元件)
[0206]3 用于塑料熔體的流道
[0207]4 用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的進(jìn)入開ロ
[0208]5 用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的排出開ロ
[0209]6 氣隙
[0210]7 芯軸部件
[0211]8 接片
[0212]9 用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的入流機構(gòu)/出流機構(gòu)
[0213]10 擠出的塑料型材
[0214]11 單壁的型材部段
[0215]12 用于單壁的型材部段的流道
[0216]13 空腔型材的內(nèi)壁
[0217]14 用于溫度調(diào)節(jié)通道的封閉塞
[0218]15 用于測量空氣的排出開ロ
[0219]16 用于測量空氣的導(dǎo)入管路
[0220]17 在干校正器中的氣隙
[0221]20 干校正器
[0222]30 節(jié)流裝置
[0223]40 測量裝置
[0224]50 調(diào)控裝置(計算機)
[0225]60 擠出噴嘴
[0226]70 隔熱裝置
[0227]71 流體管
[0228]A 流體通道的待調(diào)節(jié)溫度的壁區(qū)域
[0229]Z 型材部段的細(xì)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于擠出塑料型材(10)的擠出裝置，尤其是噴嘴孔板(1)，所述擠出裝置具有至少ー個用于塑料熔體的流道(3，12)， 其特征在干， 所述流道(3，12)的至少ー個壁區(qū)域(A)能夠借助于局部的溫度調(diào)節(jié)裝置(2)有針對性地調(diào)節(jié)溫度，以調(diào)整塑料熔體的流動速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出裝置，其特征在于，所述流道(3，12)的至少ー個所述壁區(qū)域(A)被調(diào)節(jié)溫度至比擠出噴嘴(60)的平均溫度高或低最多30°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠出裝置，其特征在于，所述局部的溫度調(diào)節(jié)裝置(2)在空間上鄰近于所述流道(3，12)的至少ー個所述壁區(qū)域(A)，尤其鄰近于所述擠出噴嘴(60)的出口開ロ。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，待調(diào)節(jié)溫度的至少一個所述壁區(qū)域(A)設(shè)置在所述擠出噴嘴(60)的出口的上游的Omm至IOOmm處，并且/或者至少ー個所述壁區(qū)域(A)具有大約20mm至80mm的長度尺寸和/或大約3mm至20mm的寬度尺寸。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，在噴嘴出口板(IA)中的至少ー個待調(diào)節(jié)溫度的所述壁區(qū)域(A)直接設(shè)置在所述擠出噴嘴(60)的出口的上游，并且至少ー個所述壁區(qū)域(A)具有5mm至20mm的、優(yōu)選6mm至IOmm的在擠出方向上的尺寸，以及大約20mm至150mm的、優(yōu)選在所屬的型材面的整個寬度之上的橫向于所述擠出方向的尺寸。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，所述局部的溫度調(diào)節(jié)裝置(2 )具有至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道、至少ー個電熱機構(gòu)，尤其感應(yīng)加熱器或電阻加熱器和/或至少ー個熱電元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擠出裝置，其特征在于，至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道(2)能夠由溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)，尤其室內(nèi)空氣，冷空氣和/或熱空氣，氣體和/或液體穿流，其中借助于液體的穿流尤其在封閉的循環(huán)中進(jìn)行以及借助于氣體的穿流在開放的循環(huán)中進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的擠出裝置，其特征在于，所述冷卻的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在是氣體的情況下，具有在-50°C至30°C之間的溫度；以及所述冷卻的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在是液體的情況下，具有在15°C和180°C之間的溫度，其中尤其僅冷卻所述擠出噴嘴(60)的出口區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的擠出裝置，其特征在于，所述加熱的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在是氣體的情況下，具有在250°C至500°C之間的溫度；以及所述加熱的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在是液體的情況下，具有在200°C和280°C之間的溫度，其中尤其僅加熱所述擠出噴嘴(60)的出口區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道(2)具有符合所述流道(3，12)的所屬的所述壁區(qū)域(A)的寬度尺寸的寬度延伸，和/或至少ー個所述溫度調(diào)節(jié)通道(2)的間隙高度為0.3mm至5_之間,優(yōu)選在0.3mm至2_之間。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，局部的所述溫度調(diào)節(jié)裝置(2)相對于所述擠出噴嘴(60)，尤其相對于噴嘴孔板(I)借助于氣隙(6)和/或借助于隔熱的中間層進(jìn)行熱隔離，使得在所述流道(3，12)的表面上更高的溫度差變得有效。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，所述擠出裝置與用于操控局部的所述溫度調(diào)節(jié)裝置(2)的控制或調(diào)節(jié)裝置(50)耦聯(lián)，以用于對所述塑料型材(10)的壁厚度產(chǎn)生影響，其中至少ー個測量參量是壁厚度、在校正裝置(20)中的間隙寬度、所述塑料型材(10)的在離開所述擠出噴嘴(60)之后的空間上的伸展尺寸和/或在所述校正裝置(20)中的測量出的背壓。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，能夠有針對性地調(diào)整所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的、尤其空氣的在流入到所述溫度調(diào)節(jié)裝置(2)之前的流動速度、流量、壓カ和/或溫度。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，所述擠出裝置具有控制或調(diào)節(jié)裝置(50)，以用于隨時間改變所述流道(3，12)的至少ー個所述壁區(qū)域(A)的溫度，尤其用于調(diào)整從5K/min至15K/min的受控的慢速的熱傳遞。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，所述擠出裝置具有用于有針對性地調(diào)整所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的通過量的節(jié)流裝置(30)，其中所述節(jié)流裝置(30)尤其能夠與控制或調(diào)節(jié)裝置耦聯(lián)。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少ー項所述的擠出裝置，其特征在于，所述擠出裝置設(shè)有用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)、用于在所述噴嘴孔板(I)中的至少ー個子區(qū)域的隔熱裝置(70)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的擠出裝置，其特征在于，所述隔熱裝置(70)具有氣隙(71)和/或絕緣材料。
18.—種塑料型材(10)的擠出方法，所述塑料型材具有尤其在噴嘴孔板(I)中的、用于塑料熔體的至少ー個流道(3，12)，其中在至少ー個所述流道(3，12)中通過局部的溫度調(diào)節(jié)裝置(2)對所述塑料熔體進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，以用于調(diào)整在所述流道(3，12)的至少ー個壁區(qū)域(A)上的流動速度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的擠出方法，其特征在干，將所述流道(3，12)的至少ー個所述壁區(qū)域(A)調(diào)節(jié)溫度至比所述擠出噴嘴(60)的平均溫度高或低30°C。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的擠出方法，其特征在干，能夠由溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)，尤其在室溫下的空氣，冷卻的空氣和/或加熱的空氣，氣體和/或液體穿流至少ー個溫度調(diào)節(jié)通道(2)，其中借助于液體的穿流尤其在封閉的循環(huán)中進(jìn)行，以及借助于氣體的穿流在開放的循環(huán)中進(jìn)行。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的擠出方法，其特征在于，冷卻的溫度調(diào)節(jié)流體、尤其氣體具有在_50°C至30°C的溫度、尤其具有室溫，其中尤其僅對所述擠出噴嘴(60)的出口區(qū)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21中的至少ー項所述的擠出方法，其特征在于，所述擠出方法包括對所述局部的溫度調(diào)節(jié)裝置(2)的操控的控制和調(diào)節(jié)，以用于對所述塑料型材(10)的壁厚度產(chǎn)生影響，其中至少ー個測量參量是壁厚度、在校正裝置(20)中的間隙寬度、所述塑料型材(10)的在離開所述擠出噴嘴(60)之后的空間上的伸展尺寸和/或在所述校正裝置(20)中的測量出的背壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求18至22中的至少ー項所述的擠出方法，其特征在于，有針對性地調(diào)整所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的、尤其空氣的在流入到所述溫度調(diào)節(jié)裝置(2)之前的流動速度、流量、壓カ和/或溫度。
【文檔編號】B29C47/90GK103492154SQ201280019196
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月18日
【發(fā)明者】埃爾溫·克倫伯克, 利奧波德·魏爾邁爾, 卡爾·格貝斯邁爾 申請人:格瑞納模具技術(shù)股份有限公司