用于对挤出的塑料型材的壁厚度产生影响的挤出装置和方法

用于对挤出的塑料型材的壁厚度产生影响的挤出装置和方法
【专利摘要】本发明涉及用于挤出塑料型材（10）的一种挤出装置和一种挤出方法，尤其是喷嘴孔板（1），所述挤出装置具有至少一个用于塑料熔体的流道（3，12），其中流道（3，12）的至少一个壁区域（A）能够借助于局部的温度调节装置（2）有针对性地调节温度，以调整塑料熔体的流动速度。
【专利说明】用于对挤出的塑料型材的壁厚度产生影响的挤出装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对挤出的塑料型材的壁厚度产生影响的挤出装置和ー种用于对挤出的塑料型材的壁厚度产生影响的挤出方法。
【背景技术】
[0002]塑料型材通常通过挤出来产生。在挤出机中，对尽可能均质的塑料熔体进行加工并且带到大约200巴至400巴的压カ和大约200°C的温度。塑料熔体由挤出喷嘴以高的压力挤压。挤出喷嘴的出ロ部近似具有期望的塑料型材的轮廓。
[0003]在塑料熔体从挤出喷嘴中排出之后,挤出的塑料型材,例如以熔体带的形式,到达校正装置中，以便在所述校正装置中在保持型材轮廓的情况下进行冷却。用于制造相对复杂的塑料型材、例如作为空心型材的窗型材的校正装置一般具有干校正范围和随后的湿校正范围。
[0004]在此，塑料型材的壁厚度尽可能在喷嘴中确定。
[0005]在校正中几乎不能改变壁厚度。在空腔型材中，将涉及的外壁抽吸到校正器上然后主要经由导热来冷却。没有可能造成壁厚度变化的影响能够施加到所述外壁的内侧上(也就是说塑料型材的内部)。
[0006]在从塑料型材中伸出的、例如单壁的型材部段，例如钩状部或鼻状部中，可能在校正时从两侧施加挤压力，所述挤压カ侧向地推挤材料进而引起较小的壁厚度。然而，在实践中，这仅在非常小的范围中是可行的，因为为此所需的夹紧カ不可避免地引起摩擦力，所述摩擦力不能由还软的、粘稠的塑料物料传递。所涉及的型材部段会卡在过于狭小的间隙中并且导致型材带断开。
[0007]因此，对于单壁的区域的成形而言，在校正器中的间隙或轮廓必须总是比塑料型材的所涉及的壁厚度或轮廓更大，以便可靠地避免挤出的塑料型材附着在校正器中，即使在来自挤出机的通过量的小的、不能避免的波动所造成的相应的壁厚度波动被传递到塑料型材上时也如此。因此，一般将在校正器中的间隙构成为比所对应的型材的壁厚度大0.1mm至0.3謹，尤其0.2謹。
[0008]在制造挤出装置时，在挤出喷嘴中需要显著的制造耗费，以便能够保证在挤出的塑料型材的所有型材部段中的壁厚度。所述耗费涉及在挤出喷嘴的沿着流动路径的流道中的间隙宽度的变化。
[0009]塑料型材的壁厚度只有当挤出条件不变化时才能被复制。挤出条件涉及在挤出机中的所有參数(挤出机类型和挤出机大小、在机筒中的温度分布、螺杆的转速、通过量等)以及材料的所有參数(配方、混合条件、湿气含量等)。
[0010]所述參数的每个变化能够相关于型材的在特定部段上的壁厚度的变化，也就是说不是整个塑料型材按照趋势变得更厚或更薄，而是效果局部地有所不同。
[0011]从经济的观点来看的要求是，塑料型材以尽可能低的每米重量来制造并且同时满足所有的质量必要条件(几何形状、最小壁厚度、机械强度、光洁度等)。例如不可行的是，夕卜壁局部地构成为比在相应标准中所确定的更薄的。在常规的挤出中必须考虑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质量来制造，那么意味着，每个型材部段近似地具有低位的、允许的壁厚度。
[0012]当由于在型材部段中的、例如在钩状部上的任意干扰量而出现低于最小壁厚度时，这大多数时候也造成局部的几何形状的另ー负面的表现形式(例如边缘的“附着”或钩状部的底切的不准确的外形)。
[0013]为了将所述型材部段转化为正确的质量，常用的措施是或者提高通过量或者降低排料速度。两个措施中的每个引起在有关的型材部段中的壁厚度的局部的变厚，但是必然地也引起所有其他型材部段的变厚。最終，更确切地说，产生质量相应的塑料型材，但是需要更高的材料投入。

【发明内容】

[0014]因此，本发明的目的是，研发ー种挤出装置和ー种挤出方法，其中能够有效地且有针对性地影响挤出的塑料型材的壁厚度分布。
[0015]所述目的通过具有权利要求1所述的特征的装置来实现。
[0016]在此，用于挤出塑料型材的挤出装置具有用于熔体的流道。对于这种挤出装置的示例是喷嘴孔板。借助于局部的温度调节装置能够对流道的至少ー个壁区域有针对性地调节温度，以用于调整塑料熔体的流动速度。
[0017]因为塑料熔体的基于粘度的温度相关性的流动特性本身是与温度相关的，所以流动速度局部地根据温度调节而变化。通过局部地有针对性地在至少ー个壁区域上调节温度，能够点式地、即以尽可能不影响其余的型材部段的方式对塑料型材的相关的横截面的壁厚度产生影响。尤其在从塑料型材伸出的、单壁的型材部段中是这种情況。
[0018]因此，例如单壁的型材部段的、如钩状部的壁厚度能够通过挤出喷嘴中的特征来影响，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过小的壁厚度(例如不完全成形的边缘)而引起不允许的几何偏差。
[0019]当流道的至少ー个壁区域的温度为比挤出喷嘴的平均温度高或低最多30°C吋，实施例是有利的。所述温度范围足以引起流动状况的有效的变化。
[0020]此外有利的是，在ー个实施变型形式中局部的温度调节装置在空间上邻近于待调节温度的壁区域地设置，尤其也邻近于挤出喷嘴的出口地设置。在所述区域中，流动速度的有针对性的变化特别有效地产生效果。具体而言有利的是，在一个实施例中至少ー个在0_至IOOmm之间的壁区域设置在挤出喷嘴的出口的上游和/或至少ー个待调节温度的壁区域具有大约20mm至80mm的长度尺寸和/或大约3mm至20mm的宽度尺寸。
[0021]在另ー实施例中，至少ー个待调节温度的壁区域在喷嘴出口板中直接设置在挤出喷嘴的出ロ的上游，其中至少ー个壁区域具有5mm至20mm的、优选6mm至IOmm的沿挤出方向的尺寸，和大约20mm至150mm的、优选在相关联的型材面的整个宽度之上的横向于挤出方向的尺寸。在所述实施方式中，温度调节装置不延伸到挤出喷嘴中非常远，而是有意地仅设置在出口的狭小的区域中。然而在此能够是有意义的是，例如增强光洁度，使得温度调节装置在挤出型材的更大的区域之上延伸。[0022]局部的温度调节装置不必总是唯一的部件，而在实施形式中也能够为有利的是，局部的温度调节装置具有至少ー个温度调节通道、至少ー个电热机构、尤其感应加热器或电阻加热器和/或至少ー个热电元件。因此，温度调节元件的组合也是可行的，所述温度调节元件共同形成局部的温度调节装置。因此，由此可行的是，局部的温度调节装置的一部分仅用于冷却，并且另一部分用于加热。也可行的是，相同的组合件(例如温度调节通道)在不同的时间用于加热和/或用于冷却。
[0023]在此，在一个实施形式中有利的是，温度调节通道能够被温度调节介质，尤其室内空气，冷空气和/或热空气，气体和/或液体穿流，其中借助于液体的穿流尤其在封闭的循环中进行以及借助于气体的穿流在开放的循环中进行。在将空气、例如室内空气用于冷却时，在开放的循环中的工作是特别有利的，因为空气能够简单地再吹入到腔中。在此，装置的温度和/或流动速度联合其调节温度作用是能够变化的，或者分开地用于每个単独的温度调节通道，或者共同地用于所有的温度调节通道或共同地用于温度调节通道的组。
[0024]为了冷却，存在有利的实施变型方案:尤其对于气体的情况，冷却的温度调节介质具有-50°C至30°C的温度，并且对于液体的情况，所述冷却的温度调节介质具有在15°C和180°C之间的温度，其中尤其仅对挤出喷嘴的出口区进行冷却。
[0025]为了加热，存在有利的实施变型方案:加热的温度调节介质、尤其对于气体的情况具有在250°C至500°C的温度，并且对于液体的情况具有在200°C至280°C之间的温度，其中尤其仅加热挤出喷嘴的出口区。
[0026]有利的是:实施形式具有至少ー个温度调节通道，所述温度调节通道具有对应于流道的相关联的待调节温度的壁区域的宽度尺寸的宽度延伸，和/或至少ー个温度调节通道的间隙高度位于大约0.3mm至5mm之间、优选小于2mm。所述尺寸适合于保证由温度调节通道到塑料熔体的有效的热传递。
[0027]此外，有利的是:一个实施形式的局部的温度调节装置借助于气隙和/或借助于隔热的中间层相对于挤出装置、尤其挤出喷嘴、尤其喷嘴孔板热隔离，使得在所述流道的表面上更高的温度差变得有效。
[0028]特别有利的是下述实施形式:耦联有用于操控局部的温度调节装置的控制或调节装置，以用于对塑料型材的壁厚度产生影响，其中至少ー个測量參量是壁厚度、在校正装置中的气隙的间隙宽度、塑料型材的在离开挤出喷嘴之后的空间上的伸展尺寸和/或在校正装置中的測量出的背压。
[0029]有利地，在一个实施形式中，能够有针对性地调整温度调节介质的、尤其空气的在流入到所述温度调节装置之前的流动速度、通过量、压カ和/或温度。在进入到喷嘴中之前能够有效地进行温度调节介质的加热或冷却。
[0030]在此，有利的是:在一个实施形式中，控制或调节装置能够有针对性地实现至少ー个壁区域的调节温度随时间的变化，尤其以用于调整受控的慢速的热传递(从5K/min至15K/min)。
[0031]附加地或替选地，在实施变型方案中也能够通过下述方式改变温度调节介质的温度:通过设置用于入流的节流装置的方式来改变温度调节介质在局部的温度调节装置(例如加热或冷却通道)中的流动速度，其中节流装置尤其能够与控制或调节装置耦联。
[0032]此外，存在ー种有利的实施形式:设有用于温度调节介质的用于在喷嘴孔板中的至少ー个子区域的隔热装置。经由该隔离装置防止通过例如由于导热产生热损耗的方式而改变尤其在喷嘴孔板之内的温度调节介质的温度。在此，特别有利的是:隔离装置具有气隙和/或隔离材料。
[0033]所述目的也通过具有权利要求18所述的特征的挤出方法来实现。
[0034]在此，尤其在喷嘴孔板中存在用于塑料熔体的流道，其中，通过借助于在壁区域的空间区域中的局部的温度调节装置改变在流道的至少ー个壁区域中的温度，而改变塑料熔体在所述流道中的流动速度。至少ー个壁区域的温度的改变引起塑料熔体的流动阻カ的进而流动速度的变化。
[0035]在此，有利的是:在至少ー个流道的一个实施变型方案中，调节温度至比平均喷嘴温度高或低30°C。
[0036]也存在ー个有利的实施形式:至少ー个温度调节通道能够由温度调节介质，尤其在室温下的空气，冷空气和/或热空气，气体和/或液体穿流，其中借助于液体的穿流尤其在封闭的循环中进行以及借助于气体的穿流在开放的循环中进行。在实施变型方案中，冷却的温度调节流体、尤其气体有利地位于_50°C至30°C的温度范围中，尤其在室温下，其中尤其仅挤出喷嘴的出口区被调节温度。对于加热来说，能够使用具有200°C至500°C之间的温度的空气。
[0037]此外，下述方法是有利的实施形式，其中控制或调节引起对于局部的温度调节装置的操控，以用于对塑料型材的壁厚度产生影响，其中至少ー个測量參量是壁厚度、在校正装置中的气隙的间隙宽度、塑料型材的在离开挤出喷嘴之后的空间上的伸展尺寸和/或在校正装置中的測量出的背压。在此，存在ー个有利的实施变型方案:能够有针对性地调整温度调节介质的、尤其空气的在流入到温度调节装置之前的流动速度、穿流量、压カ和/或温度。
【专利附图】

【附图说明】
[0038]根据不同的实施例阐述本发明。在此示出:
[0039]图1示出挤出工具的出ロ板的前视图；
[0040]图2示出匹配于图1中的挤出喷嘴的挤出的塑料型材的剖视图；
[0041]图3示出用于第一实施形式的图1中的A-A的剖视图；
[0042]图4示出贯穿用于调节温度的具有第二实施形式的挤出工具的剖视图；
[0043]图5示出用于调节温度的第三实施形式的示意性前视图；
[0044]图6示出用于调节温度的第四实施形式的示意性前视图；
[0045]图7示出根据图6的第四实施形式的细节视图；
[0046]图8示出图7中的视图的立体图；
[0047]图9示出图8的剖面平面上的俯视图；
[0048]图10示出具有型材部段的准确的形式的一个塑料型材的部分的横截面视图；
[0049]图11示出具有部分地过度塞满的型材部段的塑料型材的部分的横截面视图；
[0050]图12示出具有未被充满的型材部段的塑料型材的部分的横截面视图；
[0051]图13示出具有用于温度调节的扩展部的温度控制器的示意图；
[0052]图14示出温度调控器的另ー实施形式的示意图；[0053]图15示出温度调控器的第三实施形式的示意图；
[0054]图16示出具有局部的温度调节装置的ー个出ロ板的另ー实施形式的前视图；
[0055]图17示出根据图16的实施形式的侧视图；
[0056]图18示出具有用于温度调节介质的入流/出流的隔热的一个实施形式的剖面图；
[0057]图19A示出根据图18的剖面的立体图；以及
[0058]图19B示出根据图19A的剖面中的放大视图。
【具体实施方式】
[0059]在图1中示出挤出装置的喷嘴孔板I的前视图。
[0060]在此，挤出装置为了挤出塑料型材而具有挤出喷嘴60，所述挤出喷嘴具有用于塑料熔体的流道3。挤出喷嘴60由多个喷嘴孔板1A、1B (參见图3、4)构成，所述喷嘴孔板横向于流动方向设置，所述喷嘴孔板彼此重叠地旋紧，因此所述喷嘴孔板由于熔体压カ不被打开并且没有塑料熔体能够排出到分界面中。
[0061]流道3穿过每个单独的喷嘴孔板1A、1B。在到挤出喷嘴60的入口处和在熔体离开挤出喷嘴60的出口处，流道3具有唯一的、封闭的横截面。沿着流动路径，流道3能够划分为多个分支，也就是说在各个喷嘴孔板1A、IB之内，流道3具有多个通常由所谓的辐条(參见图6)彼此分开的单独横截面。将整个挤出喷嘴60加热到大约与熔体温度一致的温度。这通过ー个或多个加热区而实现。通常设有四个加热区(在此出于简单性的原因未示出)，所述加热区分别在挤出喷嘴60的整个长度之上伸展并且配属于四个主方向(上、下、左和右)。
[0062]在本发明的意义上附加地设有小型的、局部作用的温度调节装置2。这种局部的温度调节装置配属于流道壁的小的部分、壁区域A，以便能够局部地改变温度，使得因此能够在作用区域中改变熔体的流动速度进而型材的壁厚度。
[0063]在挤出喷嘴60之内设有根据所述发明的局部的温度调节装置2。这种挤出喷嘴60由多个喷嘴孔板I构成。在此，喷嘴孔板60是被流道3穿过的金属部件的整体。
[0064]出ロ侧的喷嘴孔板通常也称为出ロ板1A。如下文中还阐述的，局部待调节温度的壁区域A非常邻近于流道3地设置，优选并且经常足够地仅设置在出ロ板IA中或在第二喷嘴孔板IB中。但是绝对可行的是，温度调节区以孔板搭接的方式通过多个喷嘴孔板构成。
[0065]在图1中示出挤出喷嘴60的喷嘴孔板I的前视图。所述视图对应于挤出喷嘴60的前视图。
[0066]挤出方向E以垂直于绘图平面的方式示出。与此相关联的塑料型材10的横截面在图2中示出。
[0067]塑料型材10从挤出喷嘴60中排出。流道3中的恒定的运行參数(例如挤出喷嘴60的入口处的压力、熔体通过量、喷嘴入口处的熔体的保持不变的温度和流变关系、在挤出喷嘴60中的温度分布等)恒定时，在挤出喷嘴60的出ロ处出现熔体的特定的、局部的速度分布图。
[0068]在图1中，出于概览性的原因未不出需要用于形成挤出间隙的挤出芯轴7。相反，在图6中示出挤出芯轴7。[0069]在出口间隙的每个宽度区段处得出平均速度，所述平均速度通过所涉及的横截面得出属于相应的宽度区段的通过量。因此，在塑料型材10的所述宽度区段中的壁厚度(參见图2)附加地还与排料速度相关，所述排料速度对于整个型材横截面而言是相同的。
[0070]原则上，在构造和制成排出喷嘴孔板IA时将目标设定为:在挤出喷嘴60的出口处的平均排出速度构成为在整个出口间隙上是尽可能恒定的。物理的和流变的效应或多或少地不利于所述目的，使得附加地必须对出口间隙的厚度进行匹配，以便改变塑料型材10的能关联的、局部的壁厚度并且匹配于所输送的型材的几何形状。
[0071]已经表明的是，在边界条件基本上不变吋，能够有针对性地通过挤出喷嘴60的通道壁的局部的温度、喷嘴壁温度对在挤出喷嘴60的出口处的局部的速度分布图产生影响。如果例如IOmm的宽度区段中朝上游方向(也就是说从挤出机的出口观察)降低喷嘴温度并且使其余的喷嘴壁温度不变，那么在所述宽度区段中流动速度减小。减小的流动速度引起壁厚度的局部减小——相对于所有其他型材部段的几乎不变的壁厚度。
[0072]在此，型材部段理解为塑料型材10的与横截面相关的部分。在塑料型材10的四个角处的单壁的部件11是这种型材部段(參见图2)。
[0073]在选择出的型材部段或喷嘴部段中的喷嘴壁温度(也就是说在挤出喷嘴60中的壁区域A中的温度)相对于挤出喷嘴60处的平均温度的大约+/_30°C的变化是允许的，而这对于塑料型材10的其他质量參数不具有干扰的影响。所述温度范围的极限值的调整引起大约+/-15%的平均流动速度的改变，这开辟了下述可能性:近似所有由于不可避免的干扰量而引起的随机出现的壁厚度偏差又影响期望壁厚度。
[0074]刚好在由PVC硬度的窗型材的型材挤出中，所述装置和所述方法是有利的，因为在这里使用的PVC配方中塑料熔体的流动图形与其他塑料相反地主要通过壁滑动来确定。
[0075]塑料熔体直接沿着流道3的钢壁滑动；必要时其间存在由施布的滑动剂构成的薄的滑动层。在流道3的壁上的速度不为零。
[0076]因此，喷嘴壁温度的有针对性的改变直接作用于塑料熔体的滑动阻力。更低的喷嘴壁温度提高滑动阻力，并且由此引起更小的滑动速度。
[0077]除了 PVC以外几乎所有其他的塑料熔体由剪切流占主导，其中熔体附着在钢壁上。在此，在流道3的壁上的速度为零并且在中间面中为最大；曲线分布大致相应于高阶抛物线。在这种熔体中，喷嘴壁温度的有针对性的改变较少地作用于流动速度或平均流动速度，因为尽可能独立于钢壁的温度地，在此本来就不存在流动速度。
[0078]在喷嘴壁温度下降时，由于导热，熔体的首先逐渐更低的层被冷却并且由此引起更小的剪切速率进而引起更小的流动速度。喷嘴壁温度的变化以与上文所列举的相同的程度，即+/-30°C，更不显著地作用，并且引起大致+/-7%的平均流动速度的变化。
[0079]然而，在下文中描述的实施形式也能够在其他塑料中作为PVC硬度应用。
[0080]通常，挤出喷嘴60被调节温度，使得喷嘴体具有大致对应于塑料熔体的平均质量温度的温度，也就是说挤出喷嘴60调节温度到大约190°C (例如对于PVC的情況)。在PVC硬度的情况下，在喷嘴间隙的大部分中出现190°C至195°C的喷嘴壁温度。
[0081]如果在双重挤出的情况下并行地施加两个同类的挤出喷嘴60，那么待期望的是，相同的质量流，分别为总质量流的一半，流过两个喷嘴。这整体上是适合的，但是完全可能出现直至10%的差别，因为通过量对于由于不可避免的制造误差所造成的小的、几何形状的差别以及对于在两个质量流的温度场中的极小的差别反应非常敏锐。
[0082]通过分别将ー个喷嘴壁温度提高和将另ー喷嘴壁温度降低最多5°C，能够补偿通过量的差。因为温度变化分别涉及整个挤出喷嘴60，所以均等地涉及塑料型材10的基本上所有的壁厚度。
[0083]当然，在空腔型材复杂的情况下(參见图2)，对于内壁13的影响明显比对于外壁的影响更小，因为温度变化不那么強烈地影响挤出喷嘴3的芯轴部件。
[0084]此外，调节温度的作用也相关于温度变化是否涉及仅一个通道壁——当所述通道壁构成空腔时——，或者是否涉及两个通道壁——当伸出的、单壁的型材部段11被构成吋。由此，显示出在喷嘴温度的一般变化中的极限；单壁的型材部段11以与空腔型材部段13相比大致两倍的程度改变壁厚度，内壁几乎不被影响。
[0085]在这里描述的装置和描述的方法的范围中，至少在壁区域A中有针对性地对喷嘴壁温度进行温度调节，也就是说喷嘴壁温度被调整为高于或低于在挤出喷嘴60处的平均温度。
[0086]原则上，所有能够有针对性地引起喷嘴壁温度局部变化的介质适合于所述实施形式。
[0087]例如，在挤出喷嘴60中在空间上邻近于待调节温度的型材部段11地设有温度调节通道2，由所述温度调节通道引导温度调节流体，如油、空气或其他气体。
[0088]附加地或替选地，在空间上邻近于待调节温度的型材部段11、13能够使用电热元件。
[0089]有利地，也能够使用在空间上邻近于挤出喷嘴60的待调节温度的壁区域设置的热电元件、例如帕尔贴元件。在此有利的是，能够经由调整通流量来直接提供加热或冷却。不考虑流体的热学处理。
[0090]有利地，相对于挤出喷嘴60的总长度仅需要在小的长度区域A中局部地改变喷嘴壁温度。在此，温度调节有利地邻近于喷嘴出口区域进行。用于窗型材的挤出喷嘴60例如具有150mm至300mm的总长度。温度变化通过局部的温度调节装置优选从出ロ侧起在朝上游方向仅直至100_的长度区域中进行，其中待调节温度的壁区域的长度尺寸本身例如应为大致20mm至80mm。温度变化作用到越上游，型材部段越宽，其与厚度变化有夫，然而这在很多情况下是不期望的。
[0091]在用于窗型材的挤出喷嘴60中，这或者仅涉及出口板IA(—般的厚度为大约15_至25mm)并且/或者涉及朝上游方向的，也就是说反向于挤出方向E的下ー个喷嘴孔板IB。喷嘴孔板I的常规厚度为大约20mm至50mm。
[0092]在考虑目的范围和挤出喷嘴60的周围环境(熔体的高压，在用于塑料熔体和温度调节流体的分界面中的密封效果，在外部面上的面加热体等)的情况下，空气非常适合作为温度调T1介质。
[0093]将空气作为温度调节流体具有下述优点，其中之后还描述有利的控制和调节:
[0094]-不需要封闭的调节温度循环。空气仅必须在进入侧被控制或调节，在出ロ侧上空气能够被吹到外面。如果例如具有室温的压缩空气用于从具有大约2_的间隙宽度的冷却通道穿流并且在挤出喷嘴60中的引入和导出孔具有在2_至5_范围中的直径，那么在入ロ侧上在0.05巴至0.3巴的范围中的压力足以在流道壁上将温度局部地降低大约:TC至20°C。如果受构造限制地对于温度调节通道和/或供应孔需要更小的尺寸，那么能够通过将待处理的压力提高至6巴并且此外无问题地达到期望的冷却效果。
[0095]-不需要担心在不受控制的排出或在不密封情况下的污染。
[0096]-效果，也就是说冷却或加热效果，在空气的温度保持不变的情况下能够以所需要的程度首先通过改变空气通过量来实现。(或者为了冷却的目的在室温下的空气或者为了加热的目的在提高的直至500°C的温度下的空气。空气的加热能够特别简单地在加热风扇或热空气电吹风机中实现。)
[0097]-挤出喷嘴60的壁的不同的温度调节区域能够用共同的空气供应装置加载。
[0098]-当空气供应装置的功率(总通过量和压力)足够大时，不出现相互作用。对于供给多个型材部段11、13所需的功率本来就是相对小的(小于300瓦特的总通风功率——不带有加热功率——通常是足够的。)，使得在运行挤出生产线时所述功率是小到可忽略的。
[0099]-如果用于调节温度的主參数首先良好地匹配于所述目的(温度调节通道2的横截面，所述温度调节通道的到通道壁的间距，由经由简单的风扇的供给的足够的进入压カ等)，那么能够期望的是几乎不会由于错误操作而造成较大干扰，因为在型材断开不可避免的情况下，局部的喷嘴温度几乎不能被改变。
[0100]-空气通过量的变化能够非常简单地经由节流旋塞来实现或经由入口侧的压力的变化来实现。
[0101]-作为用于冷却(加热)区的加载的最大压力，0.3巴的过压经常是足够的。在(节流旋塞之后的)0.05巴的入口压カ下，已经能够明显的识别出对于型材部段11、13的壁厚度的作用。
[0102]尽管本发明应不仅被限制为将空气用作温度调节流体，但是在实验中能够显示出，期望的目的，局部的喷嘴壁温度在狭小地限界的区域A中(在空间上看来)和在直至20°C的温度范围中的降低非常简单地并且用少量的技术耗费通过用室内空气和小于0.3巴的输出压力加载来实现。
[0103]ー个有意义的策略是，在校准挤出喷嘴60时，通过再加工所有型材部段的壁厚度来进行调整，使得单壁的、伸出的型材部段11在不由冷却空气加载的情况下很好地与期望壁厚度相一致或最多略高于期望值。因此，能够在没有特别的措施的情况下实现符合质量标准的型材生产。
[0104]如果挤出參数以下述方式变化，重要的型材部段11、13变得“相対”过厚并且由此使得必须减小所有的壁厚度，通过由冷却空气加载所述型材区能够防止壁厚度变厚。
[0105]总的来说，借助于这里描述的实施形式可行的是，在挤出期间在空腔中将不同的重要的区域的壁厚度彼此独立地与不能被単独影响的壁厚度相关联地调整。这允许塑料型材10的每延米重量降低至近似于下限值，因为最弱的部件，即最薄的型材部段不能使所有壁厚度的普遍提高成为必须的。如果考虑到，常规的厚度公差的充分利用使每延米重量改变大约+/-10%，那么清楚的是，当平均每延米重量能降低仅几个百分比时，经济性升高多大幅度。
[0106]局部的调节温度的应用没有仅限制于单壁的型材部段11，而是也能够扩展到任意的型材部段13，即也扩展到空腔区域。在持续的挤出运行中，甚至型材的内壁13的厚度能够借助于所述实施形式改变，而没有机械再加工。[0107]为此，能够有利地沿着通道边界安置温度调节通道2，所述温度调节通道具有在毫米范围的横截面尺寸(例如垂直于塑料型材10的厚度:1mm至2mm，平行于塑料型材的宽度:2_至6_)，使得能够将冷却通道有针对性地用空气加载。经过挤出喷嘴60，设有在分界面中以孔或铣入部的形式的、用于固有的加载区的导入通道。在最简单的情况下，可能在端侧上实现从喷嘴中排出空气(參见例如图3)。如果所述排出位于空腔的区域中，那么无问题地可行的是，将空气流通过型材导出，因为仅相对小的体积流必须被导出，所述体积流仅不明显地影响空腔中的温度分布和压カ分布。
[0108]另ー方面，冷却空气的流动方向也可能相反地实现，也就是说，将在喷嘴壳体处的空气抽出，其中节流单元位于抽出管路中，并且从喷嘴的端侧抽吸空气，可能也从型材空腔中抽吸空气。
[0109]在下文中，详细阐述ー些实施例。
[0110]图1示出由塑料型材构成的用于框架型材(图2)的挤出喷嘴60的喷嘴孔板1A、IB0喷嘴孔板1A、1B具有通到挤出喷嘴60的排出口中的流道3。在此出于概览性的原因，其余的孔板以及芯轴部件7未被示出。
[0111]成型的轮廓典型地用于窗型材(參见图2的横截面视图):塑料型材10的空腔区域通过喷嘴孔板1A、1B的通道壁和在图中未示出的芯轴部件7构成。伸出的、单壁的型材部段11通过示出的外围的流道12成形，其中流道3分别从两侧(并且也在端部上；进而U形地)对单壁的型材部段11限界，并且仅由喷嘴孔板1A、1B本身构成。
[0112]在图1中示出用于空气的温度调节通道2的出口开ロ的前视图，所述温度调节通道的在出口孔板IA的内部的走向在下文中被描述。温度调节通道2在此是局部的温度调节装置的一个实施形式，其中还描述了替选的实施形式。原则上，局部的温度调节装置2例如能够具有多个温度调节通道2，所述温度调节通道能够拥有相同的或不同的温度。局部的温度调节装置2允许有针对性地对用于塑料型材10的、例如有针对性地用于塑料型材10的单壁的区域12的流道3的各个壁区域(部段)调节温度。局部的温度调节装置2不在整个环周上加热或冷却整个流道3，而是仅加热或冷却特定的壁区域A，以便有针对性地且局部地对塑料熔体的流动产生影响。
[0113]在前视图中明显的是，温度调节通道2在空间上设置且成形为，使得所述温度调节通道包围、至少部分地在附近包围构成单壁的型材部段11的外围的流道12，以便能够实现外围的流道12的有效地和有针对性地调节温度。因此，外围的流道12中的每个分配有至少ー个温度调节通道2。在温度调节通道2周围在流道3、12的壁中形成温度调节区。
[0114]由温度调节区得出流出通道3、12的能够由局部的温度调节装置2有针对性地加热或冷却的壁区域A。
[0115]在图3、4和6中通过箭头示出向待调节温度的壁区域A的热传导。
[0116]在图3中示出喷嘴孔板I的剖视图(在图1中通过剖面A-A标示)。挤出方向E通过箭头示出。在此，外围的流道12分别以少量的空间间距分配有温度调节通道2。在图1中示出用于温度调节通道2的导入管路9。
[0117]在示出的实施形式中，温度调节通道2的空气供应实现为，将(例如具有室温，作为冷却介质的)空气从侧面经由导入管路9输送到喷嘴孔板I中。导入管路9平行于喷嘴孔板I的宽侧延伸。在外围的流道12的区域中，导入管路9通到在此平行于外围的流道12延伸的温度调节通道2。在图3的剖视图中能识别的是，在温度调节通道2中的每个中设置有用于空气的入口 4。
[0118]在挤出方向E上从进流侧来看，温度调节通道2分别通过(例如由铜制成的)塞子14来封闭，因此在与相邻的喷嘴孔板的分界面中存在少量的不密封性时，没有塑料熔体能够从流动管路中渗入，这种渗入可能会引起温度调节通道2的堵塞。
[0119]因此，空气作为温度调节介质在喷嘴孔板IA的端侧上流出。
[0120]温度调节通道2优选借助于电火花加工来制造并且以大约Imm至3mm的间距例如平行于流道12地设置。
[0121]在温度调节通道2中的空气的流动速度机械地、例如由旋塞或另外的节流装置30调整并且引起温度调节通道2的壁的相应的温度降低，所述温度降低由于导热而作用到用于塑料熔体的流道12的壁区域A的壁温度上并且改变塑料熔体的流动阻カ进而局部的流动速度。
[0122]在图3和4中示出在流道3、12的壁的区域中的待调节温度的壁区域A。
[0123]结合图2和3描述ー个实施形式，其中具有作为温度调节介质的空气的温度调节通道2用于有针对性的冷却。当空气在进入到温度调节通道2中之前被加热时，也能够以相同的设置实现有针对性的加热，这同样能够实现熔体的流动速度的有针对性的调整。在该情况下，流动速度被提高。
[0124]原则上，另ー气体或液体例如水也能够用作温度调节介质。
[0125]如之后还要阐述的，能够借助于适合的控制或调节装置根据型材特性地调节温度。
[0126]在图4中示出第二实施形式，其中温度调节通道2被装入到第二喷嘴孔板IB中(孔板的计数方向相反于挤出方向E)。
[0127]温度调节通道2不仅具有用于温度调节介质的导入管路而且也具有导出管路，其中导入管路9原则上设置为，如在图1中所示出的，即在第二喷嘴孔板IB的侧面。引离的管路与其平行地设置。在图4中，示出分别在每个温度调节通道2中的用于温度调节介质的进入开ロ 4和排出开ロ 5。在此，将温度调节通道2根据目的通过塞子14相对于分界面进行密封。
[0128]与在第一实施形式中不同的，仅塑料熔体从第一喷嘴孔板IA中流出。
[0129]在其他的实施例中，能够将温度调节通道2不仅加工在第一喷嘴孔板IA中，而且加工在第二喷嘴孔板IB中。原则上，在相应的温度调节通道2中的温度调节介质能够具有相同的温度。但是，也可行的是，在温度调节通道2中流过不同地调节温度的温度调节介质。相应的温度调节介质也能够是不同的。
[0130]不必仅借助于介质、例如冷却空气或加热空气来实现温度调节。附加地或替选地，作为局部的温度调节装置2也能够设有电热元件来进行加热和/或冷却，这局部地加热或冷却挤出喷嘴60的壁，尤其在流道12中的壁。
[0131]在第三实施例中，示出电运行的加热体2的用于局部地对作为挤出装置的喷嘴孔板调节温度的应用。为此，加热筒2被装入为此设有的孔中。代替加热筒2也能够使用冷却筒2，其中引起电触发的冷却效应，例如由于帕尔贴效应而产生。帕尔贴元件通常构成为平面构件，使得所述帕尔贴元件能够以节约位置的方式设置在喷嘴孔板I中的相应的凹处中。
[0132]附加地，有利的是，将壁区域A与喷嘴体热隔离，为此气隙6，如在图5中示出的，是符合目的的。替选地，代替气隙6也能够设有具有较低的导热性的材料。
[0133]原则上，也能够将在上述实施形式中被描述的局部的温度调节装置2彼此进行组合。因此，在同一个喷嘴孔板I中能够不仅使用温度调节通道2，而且使用作为局部的温度调节装置2的电热元件。
[0134]至今为止的实施形式尤其达到喷嘴通道3的在单壁的型材部段11的区域中的局部调节温度的效果。但是，不必強制性地是这种情況。附加地或替选地也能够有针对性地对其他的型材部段13的壁区域A调节温度。
[0135]因此，塑料型材10 (空腔型材)的内壁13的壁厚度也能够被改变，如这结合图6所示出的。在所述示例中，也标出所需要的芯轴部件7，需要所述芯轴部件，以便能够挤压出带有内壁13的空腔型材10。下述通用的实施形式描述了在不研究不同的实施方案的情况下，所述芯轴部件7如何能够在释放流道的情况下固定在挤出喷嘴60之内:芯轴部件7借助于接片8 (在图6中仅选择性地设有附图标记)固定在喷嘴体上并且具有与喷嘴孔板I相同的纵向延伸。但是，接片8不伸至喷嘴出ロ，而是相对于出ロ面往回退大约5mm至15mm。因此，在接片8的区域中构成多个、在空间上分开的用于塑料熔体的流道。在所述接片8终止之后才构成唯一的、封闭的流道3，所述流道最終将塑料型材10作为整体成形。
[0136]在喷嘴孔板I中，除了喷嘴ロ 60以外也还示出用于在此又是空气的温度调节介质的连接通道9，所述连接通道在挤出装置的内部，即在此在喷嘴孔板I中延伸。
[0137]在挤出方向E上在接片8下游，在构成所谓的焊缝的情况下，将单个带彼此一起焊接为塑料型材10。
[0138]在图7中示出图6的细节视图，即挤出喷嘴60的上部部分。在图8中将相同的部分以立体图示出。在所述剖面上的俯视图在图9中示出。
[0139]在作为挤出装置的喷嘴孔板I中，在此加工有温度调节通道2，所述温度调节通道直接邻近于待挤出的内壁13 (參见图2)。所述内壁13形成(參见图2)在挤出型材10中的最大的空腔的上壁。
[0140]剖视图位于辐条8的区域中和温度调节通道2以及温度调节介质的导入和导出管路9之内。在此，也能识别出用于塑料型材10的流道3的流出侧的部件。
[0141]由于稳定性的原因，温度调节通道2蛇曲形地构成(參见在图9中的箭头)。为了避免由渗入的熔体或污染引起堵塞，将温度调节通道2全面封闭。芯轴区段的端侧上的闭合在此通过压入由铜制成的闭合插塞来实现。因为辐条8优选应是狭窄的，所以对于温度调节介质的导入和导出管路而言在此仅提供小的孔。尽管如此，为了能够实现足够的温度调节作用，需要温度调节介质的高的流动速度，能够通过在导入管路中的相应的压カ轻易地产生所述高的流动速度。在空气的情况下，压カ(过压)低于6巴，大多数情况低于I巴的压カ是足够的。
[0142]因此，在根据图7、8和9的实施形式中，壁区域A是基本上矩形的区域，温度调节通道2蛇曲形地延伸经过所述区域。
[0143]如在实施例中所示出的，仅局部地对用于塑料熔体的挤出喷嘴60的相应的外围流道12进行调节温度是足够的，例如仅在ー侧上或者在一侧和端侧边界上。[0144]流道3的涉及温度变化的壁区域A越多，熔体通过量越強烈地对特定的温度变化作出反应，例如在流道壁上的示出的角区域中的5°C的温度降低引起在能够相关联的型材区域中的壁厚度(在此PVC)减小大约0.1mm。如果5°C的温度降低作用到流道3的两侧和端侧边界上，那么壁厚度减小大约0.15mm。
[0145]温度调节通道2不必设置在出ロ孔板I中，如部分地描述的，而是也能够设在位于朝上游方向更远的喷嘴孔板IB中。在此，符合目的的是，温度调节通道2在两个端部密封，由此必须设有附加的排出孔。因为优选地仅导入管路9考虑用于控制温度调节强度，所以能够将多个导出管路聚集并且以在分界面中的唯一的孔或铣出部向外引导。
[0146]在图10至12中分别示出具有以不同厚度成形的壁厚度的塑料型材10的部分，其中图10示出所有型材部段11具有正确的壁厚度的塑料型材10，当所有的影响因素，尤其挤出參数和流动參数具有正确的大小时，产生正确的壁厚度。
[0147]当熔体在两个单壁的钩状部11的区域中间前移，也就是说当在此在喷嘴出ロ处的流动速度进而局部的通过量相对于排料速度过高时产生典型的变形，在图11中示意性示出这种典型的变形。剰余的熔体在干校正器的入口处挤到空腔中并且引起竖直的型材壁的“波浪形的”形状(參见在图11中的附图标记Z)。
[0148]如果在此情况下，在空腔区域中的壁厚度也过厚，那么塑料型材10能够以已知的措施被带入正确的形状:将塑料型材10的排料速度相对于塑料熔体的通过量升高。所有的壁厚度以相同的量減少，并且钩状部的前推被减小或完全消除。
[0149]相反地，如果在空腔中的壁厚度是正确的或甚至位于下公差界限，那么几何形状错误能够通过应用下述实施形式中的ー个来修正:使作为温度调节介质的冷却空气吹过与过分填满的钩状部11 (也就是说单壁的型材部段)相关联的温度调节通道2。通过在所述空间上被限界的区域中的改变塑料熔体的流动特性，仅减小钩状部11的壁厚度。过量的塑料熔体朝向空腔的挤出被阻止，并且竖直的壁得到期望的直线的形状，而在此也不减小壁厚度。
[0150]通过描述的实施形式可行的是，在型材挤出期间将在不同的型材部段11、13中的壁厚度调整为尽可能彼此独立的并且分别独立地进行优化。结果是尺寸正确的塑料型材10，更少的废品和接近下每米重量公差的塑料型材10，因为能够有针对性地补偿在特定部位的不可避免的壁厚度波动。
[0151]在图12中示出图10中的塑料型材10的部分的横截面，其中在两个钩状部11的区域中存在过少的材料。壁厚度是过薄的，面变形并且棱边表现为不充足的。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]如果挤出速度类似于上文所描述的方式下降，那么更确切地说钩状部区域11又被填满，然而同时也提高所有其余的壁厚度。由于更高的每米重量，所述挤出是不经济的。
[0153]借助于描述的实施形式，在钩状部11的区域中的壁厚度提高，而所有其余的壁厚度不提高:现在温度通道2用作加热通道。类似于上文所述引入的空气被预加热到大约300°C至500°C的温度。通过所述温度提高，在用于塑料熔体的流道12的壁中的在空间上限界的区域被有针对性地加热。
[0154]流道12的壁的所述提高的温度减少塑料熔体的流动阻カ并且流动速度仅在其中所提高的温度有效作用的区域中提高。作为结果，又得到尺寸正确的塑料型材10，产生较少的废品并且塑料型材10邻近于下每米重量公差，因为能够有针对性地补偿在特定部位上的不可避免的壁厚度波动。
[0155]图13部分地示出塑料型材10的挤出，其中挤出方向E由箭头给出。
[0156]左侧示出干校正器20的流入区域，右侧示出具有出口孔板I的挤出喷嘴60的流出区域。塑料材料运动穿过挤出喷嘴60的流道3，然后在空间中短暂自由地，并且向左到达干校正器2中。
[0157]根据常规的挤出參数，塑料熔体带在离开挤出喷嘴60之后升高大约20% (也就是说挤出的塑料型材10扩宽，如在图13、14和15中示意性示出的)，这归因于相对于在挤出喷嘴60中的平均流动速度更慢的排料速度。
[0158]在出ロ孔板IA中示出用于局部地对塑料熔体带10的壁厚度产生影响的温度调节通道2。在所述示例中，温度调节通道2用室温下的空气加载；因此温度调节通道2用于冷却。经由节流装置30，例如手动操作的旋塞，能够通过温度调节通道2调整空气通过量。在封闭的节流装置30中，没有空气流过。用于塑料熔体带10的流道3的壁不被有源地冷却。在此，在挤出喷嘴30中调整温度平衡并且在示出的区域中局部的熔体通过量达到最大值。
[0159]如果所述最大值造成流入校正器时的过量填充，能识别出的是，示出的气隙17小于大约0.1mm，并且在挤出喷嘴60和干校正器20之间的中间空间中的熔体回堵并且特征性地“鼓起”，因此能够通过逐渐地打开节流装置30，在最简单的情况下用手、连续地提高冷却作用，这直接引起熔体通过量的降低。
[0160]在这里描述的示例和实施形式或尺寸中，动作时间为大约2至10秒，最长大约I分钟，也就是说温度调节的调整作用能够非常迅速地被观察到并且也相对迅速地出现挤出喷嘴60的新的温度平衡。如果找到匹配的调整，即在相应的部段中的局部的通过量接近期望范围，那么在长时间段中的生产是稳定的，只要没有干扰量出现。
[0161]原则上，能够或多或少地使用所有已知的调节方法。在特定的型材部段11中的壁厚度和/或填充度是温度调节装置2的调控变量和输入变量，例如节流阀在节流装置30中的位置和/或温度调节介质的温度是调控变量。因此，调控变量影响通道壁的温度进而影响通过量或流动速度上。
[0162]在图13中示出温度调节装置2，其中在最简单的情况下通过手动地调节节流装置30能够改变在流道壁中，即壁区域A中的温度。
[0163]为此，塑料型材10的壁厚度通过肉眼来观察或通过适合的測量装置40来測量。限流阀30被用手调整，使得型材部段11具有期望的厚度。因此，在不进行连续的观察或測量的情况下，即也不进行限流阀的进一步调节的情况下，能够在更长的时间段中进行挤出。
[0164]如果所述设置方案用调控装置50 (例如调控器或计算机)来扩展，那么能够形成自动的调控回路。測量装置40測量具有特征量(壁厚度、气隙和/或鼓起部等)。如果所述量偏离期望量，那么调控装置50引起限流阀的调节。測量和调节持续地且自发地进行，因此称之为调控。
[0165]替选地，代替温度调节介质的通过量也能够调节所述温度调节介质的温度。
[0166]如果电子地检测壁厚度，那么能够数字地集成适合的算法并且相应地设置调控变量。但是总体上在此需要一定的耗费，因为典型地对于4至8个型材部段需要用于壁厚度的測量装置40、能电操控的调节单元等。[0167]在此，必须遵守狭窄的过程限制。如果仅在ー个部位上短时间地超过“最大可兼容的”壁厚度，那么必然地引起塑料型材10的断开。直至重新起动并且达到所有的质量參数能够需要多个小时的工作。
[0168]能够以不同的方式检测调控变量壁厚度:直接測量壁厚度能够通过超声波，光学或激光测量来进行。此外，也能够考虑将在塑料型材10和校正器壁之间的间距(气隙)作为测量參量，对此同样能够使用所谓的测量方法。測量方法也能够以彼此间的组合的方式来使用。
[0169]作为能相对简单地产生的測量信号也能够使用压カ差，例如在用特定的输出压力加载气隙时的背压。測量信号，背压，随着间隙宽度改变(參见例如图14)，所述间隙宽度为了使温度调节介质(例如空气)流出而提供:如果材料直接贴靠在用于测量空气的出流ロ 15上，那么所述出流ロ被关闭并且背压达到其最大值。如果间隙变得更大，那么背压下降。
[0170]机械的测量也很好地适合于测量參量:探头贴靠在塑料型材10的表面上并且测量壁厚度波动。——原则上完全不需要识别用于壁厚度的精确的数值，最終重要的仅是，通过调节来保持限定为可靠或最优的状态。
[0171]原则上，壁厚度的測量在挤出喷嘴30的下游的任意部位上进行:
[0172]-如果在挤出喷嘴60和干校正器20之间的中间空间中或者在第一干校正器20的流入区域中进行测量，那么最終的速度分布图，即所有熔体微粒对应于排料速度的恒定的速度还未完全构成并且局部上还存在更大的偏差，也就是说尤其，例如单壁的型材部段11(例如钩状部部段)形成典型的鼓起部并且在调整挤出喷嘴60和干校正器20的同心度时所述鼓起部能够经受相对大的移动或形状改变。虽然在这种部位上不存在与型材几何形状的良好的一致性，但是所述鼓起部能够提供适合的測量信号，所述测量信号能够用作调控变量。
[0173]-在存在期望状态之后通过调整不同的參数应当将所述状态通过调节仅进行保持。也就是说，如果鼓起部变小，那么这是对于更小的壁厚度的标志，并且对此应通过提高局部的通过量来进行调节。也就是说，但是即使手动地或自动地进行调节，例如为了调整在喷嘴和校正20之间的同心度，必须暂时地切断调控器，以便避免不期望的反应。在激活调控器之后，所述调控器必须仅保持当前最新的状态，并且不接近特定的绝对值。
[0174]-如果调控变量的測量在干校正器20的区域中、在流入区域的下游进行，那么型材形状尽可能对应于最终产品。壁厚度的或间隙的绝对量精确地与型材几何形状相关，因此所述绝对量最优地适合作为调控变量。如果测量间接地经由背压来进行，那么进行与“在校正器中的供应的真空”的叠加。在此，这也意味着，背压不应/能作为绝对參量而被接近，而是这种调控仅能够用于期望状态的保持。
[0175]-调控变量的測量原则上也能够在挤出过程的最后，即在将塑料型材10冷却和达到最终轮廓时进行，例如在型材带的定长剪切之后(例如通过借助于激光測量法和其他方法来探测端侧平面或扫描端侧平面或測量整个型材的外轮廓)。然而，在此不利的是，在挤出喷嘴60中调节和变得有效与调控变量的測量之间的大的时间间隔(实际上大约5min至lOmin)，使得在此期间出现的错误不能被调整，并且在极端情况下必须承受型材断开。
[0176]结合图14描述了ー种简单的、自调控的设备。在此特别的是，能够尽可能地或甚至完全地弃用测量參量的电子检测和/或弃用电子调控回路和/或弃用调节单元的电子操控和与其相关联的安装耗费。
[0177]測量參量是干校正器20的流入侧的气隙17中的背压。型材部段11的壁厚度被间接地检测。如果用少量过压(小于I巴，大多数时候小于0.2巴)加载在塑料型材10和校正器壁之间的间隙17，那么产生背压。所述背压越大，间隙越小，即塑料型材10的壁厚度越大。用所述背压加载调节単元，所述调节単元在期望的意义上改变温度调节介质的通过量。
[0178]节流板(Schieber )能够用作调节单元,所述节流板对温度调节介质的流动速度产生影响。挤出喷嘴60在所述示例中被调节为，使得当温度调节通道2以通过节流板部分节流的流动速度被穿流时，在初始状态中实现期望壁厚度。因此，提供足够大的调节范围。
[0179]不仅温度调节通道2而且用于测量空气的排出开ロ 15被空气流16加载。首先通过手动地调节节流装置30来调整期望的厚度，然后调控器被激活。一旦在測量管路中的压カ变化，就由于压カ的原因或直接由所述压カ调节节流阀30，直至又存在与激活调控器时相同的压力。具有计算机的耗费的调控器不是必须的。节流装置30能够为了所述目的类似于伺服阀地构成。不需要电信号来进行操控，调节通过流动的介质本身实现。
[0180]背压间接地用作測量信号，间隙越大，背压越小。
[0181]在此情况下，在壁厚度变厚时，即在測量部位上的间隙变小且背压变高时，型材部段11在挤出喷嘴60的出口孔板I中被冷却。也就是说，要提高作为温度介质的冷却空气的通过量，调节单元必须打开。
[0182]如果在相反的情况下，壁厚度过小，那么作为对变小的背压的反应，调节単元必须減少通过量、即关闭。
[0183]调节单元(节流装置30)的初始位置能够手动地调整，例如经由设置在自动的调整机构和固有的调节单元、节流板之间的调节螺栓。
[0184]概略示出的受控系统能够与最简单的辅助机构根据响应特性来被匹配。期望越强的偏移，最大提供的输入压力或在温度调节通道2中的流动速度就必须为越高(在室温下)。受控系统反应越直接，分支的測量空气流的压カ必须是越高的。
[0185]能够与以风扇的形式的唯一的空气供应装置并行地加载不同的受控系统。因为相对小的风扇(马达功率300W，最大压カ+0.2巴(比较:家用吸尘器:马达功率1.8kW，最大吸气压カ-0.2巴))已经足够，以便能够操控10部段，其中，即使在绝不可能的情况下整个的风扇功率必流过温度调节通道，也不担心负面的影响或所述负面的影响仅是可容忍地小的。
[0186]在一个简单的调控器的图15中示出的实施变型方案中，再次将在加载在干校正器20的气隙17时的背压用作测量參量。用測量空气流16加载的测量部位15现在例如在第一干校正器20 (沿挤出方向E计数)的中间区域中。这具有的优点是，背压不被干校正器20相对于挤出喷嘴60的相对位置影响，而是仅被在干校正器20中真空影响，所述真空通常本来就保持在恒定的水平上。
[0187]在此，型材部段11的正确的成形也能够首先手动的调整。因此，特定的背压对应于所述状态。因此，如果调控器被激活，那么所述背压被自动地保持。
[0188]如果出现相对于期望值的偏差，因为气隙由于型材部段11的壁厚度的变化而变化，那么调节单元，在所述示例中节流阀机构30被加载，由此通过温度调节通道2的空气通过量被改变。在节流阀机构30中的流动横截面变大或变小，直至背压又在激活调控器时的初始水平上。
[0189]本发明不限制于由PVC制成的窗型材或限制于由任意塑料制成的其他型材。当然，在其他的挤出型材中的应用，如管挤出或吹气膜挤出，在借助于宽缝喷嘴和其他的挤出过程挤出扁平产品(扁平膜或扁平孔板)时，是有意义的。在不同的挤出法中，厚度调整通过机械地调整流出间隙、间隙高度、或在位于朝上游方向ー些的区域中的间隙高度来执行，以便使挤出物的厚度局部地接近期望值。为此，也非常经常地使用调控器。根据本发明，代替广为使用的在挤出物的特定的宽度部段中的间隙高度的机械调整，根据本发明，流道壁在特定的宽度区段中的温度的改变也引起期望的效应。
[0190]在图16和17中示出具有局部的温度调控装置的挤出装置的另ー实施形式。
[0191]与至今为止阐述的实施形式不同之处在于，进行局部温度调节的壁区域主要在宽度上延伸，且较少在长度上(也就是说沿着挤出方向E)延伸。温度调节介质也不沿挤出方向E流动，而是横向于所述挤出方向，即在孔板平面中流动。
[0192]在喷嘴的出口区域中的温度的提高造成表面的光洁度的提高。因此，有利的是，将喷嘴的出口区域加热超出喷嘴温度。
[0193]在所述实施形式中，流道A的待调节温度的壁区域覆盖塑料型材10的外壁的整个宽度。与至今为止所描述的实施形式的不同地，温度调节通道具有较大的横向于挤出方向E的延伸和较小的沿挤出方向E的延伸。为此的目的是，例如壁区域的温度升高不应造成壁厚度的非常明显的提高。大多数时候应当仅加热熔体的最靠外的表面，因为由此也提高在出来的型材的表面上的光洁度，这是ー些应用所期望的。相反地，也能够通过较低的温度而稍微降低光洁度。用于影响流道壁温度的温度调节通道2在所述实施形式中仅设置在喷嘴出ロ孔板IA中，并且具有在挤出方向上的、平行于流道表面的、最小值大约为5mm的延伸，并且作为上限，喷嘴孔板IA的厚度优选为大约6mm至10mm。用于温度调节介质的入流和出流机构9优选位于平行于孔板平面的平面中，所述温度调节介质基本上横向于挤出方向E流过温度调节通道。
[0194]在图18中部分地示出喷嘴孔板1，其中所述喷嘴孔板设有两个局部的温度调控装置2，如结合其他的实施例已经描述的。在示出的剖面中，示出用于温度调节介质的到局部的温度调控装置2的两个入流机构9。在图19A中示出根据图18的剖面的立体图。在图19B中示出图19中的在局部的温度调控装置2的区域中的放大的部分。
[0195]在示出的实施形式中，用于温度调节介质的入流机构9具有隔热装置70，所述隔热装置确保沿着入流机构9的提高的热传递阻力。在此，隔热装置70具有气隙。为此，用于固有的入流机构9的孔设计为尺寸更大ー些，使得作为流体管路71的耐温的塑料软管或金属管能够设置在孔中。流体管路71具有比周围的孔更小的直径，使得围绕流体管路71产生气隙。温度调节介质流过到局部的温度调控装置2的流体管路71 (尤其參见图19B)。
[0196]通过气隙70，将流体管路71相对于周围环境，也就是说喷嘴孔板热隔离。由此，使温度调节液体和喷嘴孔板之间的热交换变得困难，使得温度调节液体遭到少量的温度损耗。在固有的作用部位处，即局部的温度调控装置2处，与不使用隔离装置70时相比，具有更高的温度梯度。因此，能够有效地控制和调节在喷嘴壁上的温度变化。
[0197]如果温度和/或流动速度改变，那么喷嘴孔板I的温度场改变。这例如能够持续5分钟至30分钟之间，这是相对长时间的。通过隔热装置70将喷嘴孔板I相对于由温度调节流体引起的热影响更好地隔离。
[0198]在图18、19A和19B中由气隙形成隔热装置70。在其他实施形式中，隔热装置也能够不同地实现。因此，可行的是，将作为流体管路71的温度覆层的塑料软管以不具有气隙的方式放入到入流机构9的孔中。如果壁足够厚和/或塑料材料的导热足够差，那么气隙是不重要的。
[0199]原则上，也能够使用多个热隔离机构，例如其中设置有隔离的金属管的气隙70。
[0200]具有隔热装置70的所述实施形式能够与所有其他描述的实施形式一起使用。
[0201]附图标记列表
[0202]I 喷嘴孔板(例如挤出模具的一部分)
[0203]IA 出口孔板(第一孔板)
[0204]IB 第二喷嘴孔板
[0205]2 局部的温度调控装置(例如温度调节通道、电热元件)
[0206]3 用于塑料熔体的流道
[0207]4 用于温度调节介质的进入开ロ
[0208]5 用于温度调节介质的排出开ロ
[0209]6 气隙
[0210]7 芯轴部件
[0211]8 接片
[0212]9 用于温度调节介质的入流机构/出流机构
[0213]10 挤出的塑料型材
[0214]11 单壁的型材部段
[0215]12 用于单壁的型材部段的流道
[0216]13 空腔型材的内壁
[0217]14 用于温度调节通道的封闭塞
[0218]15 用于测量空气的排出开ロ
[0219]16 用于测量空气的导入管路
[0220]17 在干校正器中的气隙
[0221]20 干校正器
[0222]30 节流装置
[0223]40 测量装置
[0224]50 调控装置(计算机)
[0225]60 挤出喷嘴
[0226]70 隔热装置
[0227]71 流体管
[0228]A 流体通道的待调节温度的壁区域
[0229]Z 型材部段的细节。
【权利要求】
1.一种用于挤出塑料型材(10)的挤出装置，尤其是喷嘴孔板(1)，所述挤出装置具有至少ー个用于塑料熔体的流道(3，12)， 其特征在干， 所述流道(3，12)的至少ー个壁区域(A)能够借助于局部的温度调节装置(2)有针对性地调节温度，以调整塑料熔体的流动速度。
2.根据权利要求1所述的挤出装置，其特征在于，所述流道(3，12)的至少ー个所述壁区域(A)被调节温度至比挤出喷嘴(60)的平均温度高或低最多30°C。
3.根据权利要求1或2所述的挤出装置，其特征在于，所述局部的温度调节装置(2)在空间上邻近于所述流道(3，12)的至少ー个所述壁区域(A)，尤其邻近于所述挤出喷嘴(60)的出口开ロ。
4.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，待调节温度的至少一个所述壁区域(A)设置在所述挤出喷嘴(60)的出口的上游的Omm至IOOmm处，并且/或者至少ー个所述壁区域(A)具有大约20mm至80mm的长度尺寸和/或大约3mm至20mm的宽度尺寸。
5.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，在喷嘴出口板(IA)中的至少ー个待调节温度的所述壁区域(A)直接设置在所述挤出喷嘴(60)的出口的上游，并且至少ー个所述壁区域(A)具有5mm至20mm的、优选6mm至IOmm的在挤出方向上的尺寸，以及大约20mm至150mm的、优选在所属的型材面的整个宽度之上的横向于所述挤出方向的尺寸。
6.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，所述局部的温度调节装置(2 )具有至少ー个温度调节通道、至少ー个电热机构，尤其感应加热器或电阻加热器和/或至少ー个热电元件。
7.根据权利要求6所述的挤出装置，其特征在于，至少ー个温度调节通道(2)能够由温度调节介质，尤其室内空气，冷空气和/或热空气，气体和/或液体穿流，其中借助于液体的穿流尤其在封闭的循环中进行以及借助于气体的穿流在开放的循环中进行。
8.根据权利要求7所述的挤出装置，其特征在于，所述冷却的温度调节介质在是气体的情况下，具有在-50°C至30°C之间的温度；以及所述冷却的温度调节介质在是液体的情况下，具有在15°C和180°C之间的温度，其中尤其仅冷却所述挤出喷嘴(60)的出口区。
9.根据权利要求7所述的挤出装置，其特征在于，所述加热的温度调节介质在是气体的情况下，具有在250°C至500°C之间的温度；以及所述加热的温度调节介质在是液体的情况下，具有在200°C和280°C之间的温度，其中尤其仅加热所述挤出喷嘴(60)的出口区。
10.根据权利要求6至9中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，至少ー个温度调节通道(2)具有符合所述流道(3，12)的所属的所述壁区域(A)的宽度尺寸的宽度延伸，和/或至少ー个所述温度调节通道(2)的间隙高度为0.3mm至5_之间,优选在0.3mm至2_之间。
11.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，局部的所述温度调节装置(2)相对于所述挤出喷嘴(60)，尤其相对于喷嘴孔板(I)借助于气隙(6)和/或借助于隔热的中间层进行热隔离，使得在所述流道(3，12)的表面上更高的温度差变得有效。
12.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，所述挤出装置与用于操控局部的所述温度调节装置(2)的控制或调节装置(50)耦联，以用于对所述塑料型材(10)的壁厚度产生影响，其中至少ー个測量參量是壁厚度、在校正装置(20)中的间隙宽度、所述塑料型材(10)的在离开所述挤出喷嘴(60)之后的空间上的伸展尺寸和/或在所述校正装置(20)中的測量出的背压。
13.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，能够有针对性地调整所述温度调节介质的、尤其空气的在流入到所述温度调节装置(2)之前的流动速度、流量、压カ和/或温度。
14.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，所述挤出装置具有控制或调节装置(50)，以用于随时间改变所述流道(3，12)的至少ー个所述壁区域(A)的温度，尤其用于调整从5K/min至15K/min的受控的慢速的热传递。
15.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，所述挤出装置具有用于有针对性地调整所述温度调节介质的通过量的节流装置(30)，其中所述节流装置(30)尤其能够与控制或调节装置耦联。
16.根据上述权利要求中的至少ー项所述的挤出装置，其特征在于，所述挤出装置设有用于温度调节介质、用于在所述喷嘴孔板(I)中的至少ー个子区域的隔热装置(70)。
17.根据权利要求16所述的挤出装置，其特征在于，所述隔热装置(70)具有气隙(71)和/或绝缘材料。
18.—种塑料型材(10)的挤出方法，所述塑料型材具有尤其在喷嘴孔板(I)中的、用于塑料熔体的至少ー个流道(3，12)，其中在至少ー个所述流道(3，12)中通过局部的温度调节装置(2)对所述塑料熔体进行温度调节，以用于调整在所述流道(3，12)的至少ー个壁区域(A)上的流动速度。
19.根据权利要求18所述的挤出方法，其特征在干，将所述流道(3，12)的至少ー个所述壁区域(A)调节温度至比所述挤出喷嘴(60)的平均温度高或低30°C。
20.根据权利要求18或19所述的挤出方法，其特征在干，能够由温度调节介质，尤其在室温下的空气，冷却的空气和/或加热的空气，气体和/或液体穿流至少ー个温度调节通道(2)，其中借助于液体的穿流尤其在封闭的循环中进行，以及借助于气体的穿流在开放的循环中进行。
21.根据权利要求20所述的挤出方法，其特征在于，冷却的温度调节流体、尤其气体具有在_50°C至30°C的温度、尤其具有室温，其中尤其仅对所述挤出喷嘴(60)的出口区进行温度调节。
22.根据权利要求18至21中的至少ー项所述的挤出方法，其特征在于，所述挤出方法包括对所述局部的温度调节装置(2)的操控的控制和调节，以用于对所述塑料型材(10)的壁厚度产生影响，其中至少ー个測量參量是壁厚度、在校正装置(20)中的间隙宽度、所述塑料型材(10)的在离开所述挤出喷嘴(60)之后的空间上的伸展尺寸和/或在所述校正装置(20)中的測量出的背压。
23.根据权利要求18至22中的至少ー项所述的挤出方法，其特征在于，有针对性地调整所述温度调节介质的、尤其空气的在流入到所述温度调节装置(2)之前的流动速度、流量、压カ和/或温度。
【文档编号】B29C47/90GK103492154SQ201280019196
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月18日 优先权日:2011年4月18日
【发明者】埃尔温·克伦伯克, 利奥波德·魏尔迈尔, 卡尔·格贝斯迈尔 申请人:格瑞纳模具技术股份有限公司