[發明專利]用于對擠出的塑料型材的壁厚度產生影響的擠出裝置和方法

有效

• 申請號: 201280019196.8
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN103492154A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 埃爾溫·克倫伯克;利奧波德·魏爾邁爾;卡爾·格貝斯邁爾
• 申請（專利權）人: 格瑞納模具技術股份有限公司
• 主分類號: B29C47/86
• 分類號: B29C47/86;B29C47/92;B29C47/90;B29C47/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;田軍鋒

技術領域

本發明涉及一種用于對擠出的塑料型材的壁厚度產生影響的擠出裝置和一種用于對擠出的塑料型材的壁厚度產生影響的擠出方法。

背景技術

塑料型材通常通過擠出來產生。在擠出機中，對盡可能均質的塑料熔體進行加工并且帶到大約200巴至400巴的壓力和大約200℃的溫度。塑料熔體由擠出噴嘴以高的壓力擠壓。擠出噴嘴的出口部近似具有期望的塑料型材的輪廓。

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行冷卻。用于制造相對復雜的塑料型材、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。

在此，塑料型材的壁厚度盡可能在噴嘴中確定。

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由導熱來冷卻。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側上（也就是說塑料型材的內部）。

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施加擠壓力，所述擠壓力側向地推擠材料進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力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致型材帶斷開。

因此，對于單壁的區域的成形而言，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成為比所對應的型材的壁厚度大0.1mm至0.3mm，尤其0.2mm。

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。

塑料型材的壁厚度只有當擠出條件不變化時才能被復制。擠出條件涉及在擠出機中的所有參數（擠出機類型和擠出機大小、在機筒中的溫度分布、螺桿的轉速、通過量等）以及材料的所有參數（配方、混合條件、濕氣含量等）。

所述參數的每個變化能夠相關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。

從經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，外壁局部地構成為比在相應標準中所確定的更薄的。在常規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。

當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低于最小壁厚度時，這大多數時候也造成局部的幾何形狀的另一負面的表現形式（例如邊緣的“附著”或鉤狀部的底切的不準確的外形）。

為了將所述型材部段轉化為正確的質量，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，產生質量相應的塑料型材，但是需要更高的材料投入。

發明內容

因此，本發明的目的是，研發一種擠出裝置和一種擠出方法，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。

所述目的通過具有權利要求1所述的特征的裝置來實現。

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節裝置能夠對流道的至少一個壁區域有針對性地調節溫度，以用于調整塑料熔體的流動速度。

因為塑料熔體的基于粘度的溫度相關性的流動特性本身是與溫度相關的，所以流動速度局部地根據溫度調節而變化。通過局部地有針對性地在至少一個壁區域上調節溫度，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的橫截面的壁厚度產生影響。尤其在從塑料型材伸出的、單壁的型材部段中是這種情況。

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。