DE2344658A1 - Vorrichtung zum dimensionieren von extrudierten kunststoffgegenstaenden - Google Patents

Vorrichtung zum dimensionieren von extrudierten kunststoffgegenstaenden

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DE2344658A1 DE19732344658 DE2344658A DE2344658A1 DE 2344658 A1 DE2344658 A1 DE 2344658A1 DE 19732344658 DE19732344658 DE 19732344658 DE 2344658 A DE2344658 A DE 2344658A DE 2344658 A1 DE2344658 A1 DE 2344658A1
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Description

Charles Gatto, 54- West Zoranne Drive, Bethpage, N.Y. (U. S. A.)
Vorrichtung zum Dimensionieren von extrudierten Kunststoff gegenständen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dimensionieren bzw. zum maßhaltigen Formen von extrudierten ' Gegenständen aus porenhaltigem bzw. zellenförmig strukturiertem Kunststoff.
Das Extrudieren von strang- oder bahnförmigen Kunststoffgegenständen wird im allgemeinen mittels Strangpressen bewirkt, aus deren Düsen der erwärmte Kunststoff mit einer gewünschten Querschnittsabmessung und Kontur austritt. Da heißer porenhaltiger Kunststoff jedoch häufig dazu neigt, sich nach dem Verlassen der Düse auszudehnen, ist es üblich, Kunststoff dieser Art nach seinem Austritt aus der Düse einer Dimensioniereinrichtung zuzuführen, die an der Außenseite einer Kühlkammer so befestigt ist, daß sie sich in diese Kammer hinein erstreckt. Beim Durchgang durch die Dimennioniereinrichtung wird der Kunststoffstrang so verfestigt, daß er formhaltig bleibt. Bei diesem
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Vorgang kann der extrudierte Kunststoff seine anfängliche Form im wesentlichen beibehalten oder es kann ihm eine gewünschte endgültige Form und Abmessung gegeben werden. Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise in der USA-PS 3 169 272 beschrieben.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine solche Dimensioniereinrichtung so auszubilden, daß sie an der Kühl- oder Vakuumkammer auch durch ungelerntes Bedienungspersonal ohne Hilfe kostspieliger SpezialVorrichtungen und unter Fortfall großer und kostspieliger Dichtungsanordnungen schnell und ordnungsmäßig abgedichtet befestigt werden kann. Gleichzeitig soll die neue Ausbildung ein wesentlich leichterc-s. Einführen des zu dimensionierenden Kunststoffgegenstands in die Einrichtung gestatten.
Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß die Dimensioniervorrichtung die folgenden vorrichtungs- und anordnungsmäßigen Merkmale aufweist: Eine gegenüber der Umgebung abgedichtete Kammer bekannter Bauart mit Ein- bzw. Auslaßöffnungen aufweisenden eingangs- und auslaßseitigen Wänden,durch die sich der fortlaufend extrudierte Gegenstand hindurch bewegt; eine an einer Seite der eingangsseitlgen Wand angeordnete, die Einlaßöffnung umgebende, ebene Anlagefläche und eine an dieser Fläche angeordnete Dichtung; eine Dimensioniereinrichtung, die aus mindestens zwei Abschnitten besteht, die nach ihrem innerhalb der Kammer vorgenommenen Zusammenbau dichtend an der Anlagefläche anliegen; Befestigungsmittel,
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mittels denen einer dieser Abschnitte an der einen Seite der eingangsseitigen Kammerwand in abdichtender Anlage an einem Teil der Dichtung befestigt wird; Befestigungselemente', mittels denen der so befestigte Abschnitt und ein anderer Abschnitt miteinander so verbunden werden, daß der andere Abschnitt dichtend am übrigen Teil der Dichtung anliegt; und in diesen Abschnitten vorgesehene1Bereiche,· die nach . dem Zusammenbau der beiden Abschnitte einen die Dimensioniereinrichtung durchdringenden, sich von der Einlaßöffnung in Richtung auf die Auslaßöffnung erstreckenden Führungskanal für den sich durch die ' ' ■ Kammer hindurch bewegenden Kunststoffgegenstand bilden.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden Teil der Beschreibung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geformten Gegenstands;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Dimensioniereinrichtung der Vorrichtung;
Fig. 4- ein Querschnitt gemäß der Linie 4-4-der Fig. 3;
Fig. 5 ein Querschnitt gemäß der Linie 5-5 .der Fig. 3; und
Fig. 6 eine in Richtung dor Pfeile 6-6 der
Fig. 4- gesehene End ansicht der Dimensionier einrichtung.
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Die als Ganzes mit 10 bezeichnete Dimensioniereinrichtung ist so angeordnet, daß sie einen stranggepreßten Gegenstand oder Profil 12, "beispielsweise den in Fig. 2 gezeigten Gegenstand, aufnehmen kann, dem in der Austrittsdüse 16 der Strangpresse 14 bereits eine gewünschte vorläufige Form gegeben ist. Das vollständige Ausformen oder Dimensionieren des Gegenstands 12^ erfolgt in der Dimension!ereinrichtung 10.
Die Dimensioniereinrichtung 10 ist in Fig. 1 in ihrer in einer gegen die Umgebung abgedichteten-Vakuumkam--. mer 18 eingebauten Stellung gezeigt. Diese Kammer 18 kann an sich von beliebiger bekannter Form sein und gehört, abgesehen von der besonderen Ausbildung ihrer eingangsseitigen Stirnwand und deren Zuordnung zur Einrichtung 10, nicht zur Erfindung. Wie alle Vakuumkammern weist die Kammer 18 eingangs- und ausgangsseitige Wände 20 und 22 auf, die mit einer Einlaßöffnung 24- bzw. mit einer Auslaßöffnung 26 versehen sind, durch die der Gegenstand von der Strangpresse 14 aus in die Kammer ein- bzw. aus dieser austritt.
Die Vakkumkammer enthält eine gewisse Menge von Kühlwasser oder einem anderen Kühlmittel, das durch eine Leitung 28 in die Kammer ein- bzw. durch eine Leitung 30 aus ihr abgeführt wird. Nach dem Schließen des Deckels 32 wird an die Kammer 18 in irgend einer geeigneten Weise, beispielsweise über die Leitung 3^, ein Unterdruck angelegt.
Bisher" war es üblich, den extrudierten Strang in eine Dimensioniereinrichtung einzuführen, die als eine Ein-
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heit an der Außenseite der der Strangpresse zugekehrten Wand 20 der Kammer so befestigt war, daß ein Teil dieser Einrichtung' durch die Einlaßöffnung in die Kammer hineinragte. Wenn zur Erzeugung eines anders profilierten Gegenstands 12 die Pressendüse gegen eine andere ausgewechselt werden mußte, mußte die Dimensioniereinrichtung 10 vollständig aus der Einlaßöffnung 2Pr herausgezogen und eine dem geänderten .Profil entsprechende Einrichtung von der Außenseite der Wand 20 aus in die Kammer eingeschoben werden. Dies war beschwerlich und zeitraubend, da die Kammer ein Kühlmittel enthält und sich ein dichtendes Anlegen- der -- --Dimensioniereinrichtung an die Außenfläche der Wand nur mit Schwierigkeiten erzielen läßt. Auch das anschließende Einführen bzw. Einfädeln des extrudierten Gegenstands in eine so befestigte Dimensioniereinrichtung erwies sich wegen der dabei erforderlichen genauen Ausrichtung des einzuführenden Gegenstands mit der Dimensioniereinrichtung als äußerst schwierig. Sowohl zum richtigen Ausrichten der Dimensioniereinrichtung mit der Vakuumkammer, als auch zum Ausrichten des aus der Düse 16 austretenden Strangs mit dem Führungskanal der Dimensioniereinrichtung war Bedienungspersonal mit großer Betriebserfabrung erforderlich.
Durch die Erfindung soll es auch technisch nicht versiertem Personal ermöglicht werden, in einfacher Weise den extrudierten Gegenstand zur Dimensioniereinrichtung auszurichten und leicht in diese Einrichtung einzuführen. Zusätzlich dazu soll die erfindungsgemäße Ausbildung der Dimensioniereinrichtung es gestatten, diese Einrichtung schnell und genau
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ausgerichtet, sowie ordnungsmäßig abgedichtet an der Kammer zu befestigen.
Die erfindungsgemäße Dimensioniereinrichtung weist mehrere leicht miteinander verbindbare und leicht voneinander lösbare Abschnitte auf. Bei der beschriebenen Ausführungsform werden zwei Abschnitte 36 und 38 verwendet, von denen der Abschnitt 36. im folgenden als der untere Abschnitt oder Basisabschnitt und der Abschnitt 38 als. oberer Abschnitt bezeichnet werden. Teilbereiche dieser beiden Abschnitte sind so geformt und bemessen, daß sie sich in einander· gegenüberlie- ■ gender Anordnung zu einem Kanal 40 ergänzen, der, wenn sich der auszuformende Gegenstand 12 durch ihn hindurch bewegt, dessen endgültige Form und Abmessung bestimmt. Der Kanal 40 hat relativ glatte Wandungen und erstreckt sich über die ganze Länge der Einrichtung 10.
Beide Abschnitte 36 bzw. 38 sind mit radial vorspringenden, komplementären Abdichtflanschen 42 bzw. 44 versehen, die abdichtend an einer Dichtung 46 (Fig. 4) anliegen, die in eine an der Innenseite der Kammerwand 20 vorgesehene Nut 48 eingesetzt ist. Die Dichtung 46 kann ein fest in der' Nut 48 sitzender O-Ring sein, der sich aber, wenn erforderlich, ausbauen und durch einen neuen Ring ersetzen läßt. Die ringförmige Dichtung 46 umgibt die Einlaßöffnung 24 an der Innenseite der Wand 20, so daß diese Öffnung, wenn beide Flansche 42 und 44 aneinander und an der Dichtung 46 anliegen, vollständig geschlossen und abgedichtet ist.
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Der mit dem Flansch 42 versehene untere Abschnitt 36 der Einrichtung 10 ist mit einem in die Einlaßöffnung 24 hineinragenden Vorsprung 50 versehen. Der Vorsprung 50 liegt an einem am Abschnitt 38 vorgesehenen, ebenfalls in die öffnung 24- hineinragenden Vorsprung 52 an.Beide Vorsprünge enthalten komplementäre Teile einer in Verlängerung des Kanals 40 liegenden Eintrittsöffnung 54 für den Gegenstand 12. Die Vorsprünge 52, 54 können sich über die Wand 20 der Kammer hinaus soweit als möglich bis zur Düse 16 erstrecken. Der untere Abschnitt 36 kann an der Wand 20 durch beliebig .angeordnete und ausgebildete, wieder ausbau- * ' bare Befestigungsmittel, wie. Schrauben 56, befestigt sein. Er liegt dann abdichtend am unteren Teil der an der Innenseite der. Wand 20 in der Nut 48 angeordneten Dichtung 46an.
Der untere Abschnitt 36 kann, wenn dies aufgrund seiner Länge erforderlich ist, am Boden der Kammer 18 durch eine einstellbare Säule■58 abgestützt sein, deren unteres Ende vorzugsweise mit Gewinde versehen ist, auf dem ein einstellbarer Fußteil 60 angeordnet ist. Nach seiner Befestigung an der Innenseite der Wand 20 und seiner gegebenenfalls erforderlichen Abstützung am Boden der Kammer bildet der untere Abschnitt 36 eine Führung für den aus der Düse 16 austretenden Kunststoffgegenstand 12. Die die Strangpresse bedienende Person braucht dann lediglich den warmen, weichen Gegenstand 12 durch den noch offenen, oberen Teil der Einlaßöffnung 24 in die Kammer einzuführen und auf den im unteren Abschnitt eingeformten Bereich des Kanals 40 aufzulegen, auf dem sich der Gegenstand dann entlang bewegt. Der fortlaufend aus der Düse austretende Kunststoffgegenstand wird dann
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so geführt, daß er aus der Kammer durch deren Auslaßöffnung 26 austritt, die, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einer flexiblen, den Gegenstand umgebenden Dichtung versehen sein kann, die ein Austreten von Kühlmittel aus der Kammer verhindert und den Unterdruck in der Kammer aufrechterhält.
Anschließend wird dann der komplementäre- obere Abschnitt 38 der Dimensioniereinrichtung 10 auf den bereits befestigten unteren Abschnitt 36 aufgesetzt und in seine Betriebsstellung gebracht, in der er abdichtend an der Innenseite der Wand 20 anliegt. Das Instellungbringen des oberen. Abschnittes läßt sich schnell und in einfacher Weise dadurch bewirken, daß man seinen Abdichtflansch 4A in dichtende Anlage am bereits befestigten, komplementären Flansch 42 und am noch freiliegenden Teil der Dichtung 46 bringt. Anschließend werden die beiden Abschnitte 36 und 38 durch geeignete Befestigungselemente miteinander verbunden.
Obwohl Viele Arten von Befestigungselementen zum Verbinden der beiden Abschnitte 36 und 38 geeignet sind, hat sich die Verwendung von an beiden Seiten des unteren Abschnitts angeordneten Stiftschrauben 62 alspesonders vorteilhaft erwiesen, die sich bis über die am weitesten oben liegende Fläche des oberen Abschnitts hinaus erstrecken. Auf der oberen Fläche des oberen Abschnitts 38 aufliegende Querstreben 66 werden an ihren Enden von den Stiftschrauben durchdrungen und durch auf diese Schrauben aufgeschraubte Flügelmuttern 68 festgespannt. Auf den zwischen den Streben 66 und dem unteren Abschnitt 36 liegenden
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Teilen der Schrauben 62 können Federn 64 angeordnet sein, die "beim Befestigen der Querstreben zusammengedrückt werden und die, wenn später ein Ausbauen des oberen Abschnitts erforderlich ist, nach dem Lösen der Flügelmuttern das Abheben des oberen Abschnitts vom unteren Abschnitt erleichtern.
Zur besseren Handhabung des oberen Abschnitts 38 kann dieser mit Handgriffen 70 versehen sein, die sich an wenigstens zwei Stellen Von der oben liegenden Seite dieses Abschnitts nach oben erstrecken. Obwohl an sich auch eine größere Anzahl von Handgriffen verwendet werden kann, haben sich auch für sehr große Dimensioniereinrichtungen zwei Handgriffe als ausreichend erwiesen.
Die neue Dimensioniereinrichtung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß der zum Dimensionieren des strangförmigen Zunststof fgegenstands 12 dienende Kanal 4-0 im wesentlichen die gleiche Größe und Form über die ganze Länge der Einrichtung hat. Selbst die Eintrittsöffnung 54 hat die gleichen Abmessungen und die gleiche Form wie der übrige Teil des Kanals 40. Wie bereits erwähnt, neigt der aus der Düse 16 austretende und dann gleich durch die Eintrittsöffnung in den Kanal 40 eintretende warme Kunststoffgegenstand 12 dazu, sich bei der Abgabe seiner Wärme auszudehnen. Diese Ausdehnung wird von der Dimensioniereinrichtung kontrolliert, die die Ausdehnung auf die Abmessungen und die Form des Kanals 40 beschränkt, der von den beiden sich ergänzenden, kanalbildenden Bereichen der Abschnitte 36 und 38 gebildet wird.
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Um Schäden an dem sich durch den Kanal hindurch bewegenden Kunststoffstrang zu verhüten und den Strang zu kühlen, sind die Abschnitte 36 und 38 an ihren Seiten mit Wärme abgebenden Kühlrippen 72 versehen. Zusätzlich dazu sind Vorkehrungen getroffen, um Kühlmittel auch direkt an die Oberfläche des sich durch den Kanal bewegenden Kunststoffgegenstandes 12 heranzuführen. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß beide Abschnitte mit Kühlmitteldurchlässen 74- versehen sind. Diese Durchlässe 74- können, wie.in .Fig. 3 gezeigt, aus seitlich zueinander, ausge^-. .. richteten Löchern bestehen, von denen mehrere Sätze mit Abstand voneinander entländ der Einrichtung 10 angeordnet sind. Die Löcher erstrecken sich von der Außenseite der Abschnitte 36 und 38 in Richtung auf den Kanal 40. Die Löcher jedes Satzes sind mit einer den Kanal 40 umgebenden Nut 76 verbunden, so daß der sich' durch den Kanal bewegende Gegenstand 12 im Bereich dieser Nuten unmittelbar mit dem. Kühlmittel in Berührung kommt.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß,+wenn die Kammer geschlossen und bis zur vorgesehenen Höhe mit fortlaufend durch die Leitungen 28 und 30 zu- und abgeführtem Kühlmittel gefüllt ist, das Kühlmittel mit der Oberfläche des Gegenstands 12 in Berührung kommen wird, der sich durch den Kanal 40 der unterhalb des Kühlmittelspiegels liegenden Dimensioniereinrichtung bewegt. Da die Kammer unter Unterdruck steht, ist die Oberfläche des Gegenstands 12 bei dessen Bewegung durch den Kanal 40 keinem Druck ausgesetzt, so daß der Gegenstand 12 sich ausdehnen und sich vollständig der Form und den Abmessungen des Kanals 40 anpassen kann.
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Die Kühlung des Gegenstandes 12 kann "bei seiner Bewegung durch die Einrichtung 10 so gesteuert werden,· daß der Außenfläche des fertigen Gegenstands ein gewünschtes Aussehen lind eine gewünschte Dichte gegeben wird. Die Außenfläche des fertigen Gegenstands, beispielsweise des in Fig. 2 gezeigten Gegenstands, kann also eine Dichte haben, die sich durch Steuerung, der Geschwindigkeit, mit der sich der Gegenstand durch den Kanal 4-0 bewegt, und durch Steuerung der Kühlung des Gegenstands bei dieser Bewegung beeinflussen läßt.
Venn der Gegenstand 12 eine dichte Außenfläche haben und innen porös sein soll, kann das Endprodukt beispielsweise eine Fußbodenleiste von holzähnlicher Beschaffenheit sein und die Dichte von Holz haben. Dem in der Strangpresse verwendeten Kunststoff kann ein Schäumungsmittel zugegeben werden. Auf diese und andere Weise kann der aus der Düse 16 austretende Gegenstand im hohen Grade porös bzw. von zellenförmiger Struktur sein. Es wurde gefunden, daß in einem Gegenstand von porenhaltiger Struktur nach dem Passieren des Kanals 4-0 die an der Außenfläche liegenden Poren unter Bildung einer vollständig glatten Außenfläche geschlossen werden können. Auch die Dichte der Poren im Inneren des Gegenstands kann durch Änderung der vorerwähnten Faktoren beeinflußt werden.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Ausbildung der Dimensionier- ' einrichtung und die Art ihrer Befestigung an der Innenseite der düsenseitigen Wand 20 der Vakuumkammer 18 zu
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einer schnell und leicht zusammenbaubaren,kompakten Konstruktion mit neuartigen Merkmalen führt. Dadurch, daß die Dimensioniereinrichtung aus mehreren innerhalb der Kühlkammer zusammenbaubaren Teilen besteht, wird die abgedichtete Befestigung der Einrichtung an der Kammerwand wesentlich erleichtert und ferner eine Möglichkeit geschaffen, einen fortlaufend extrudierten Gegenstand ohne Behinderung seiner geradlinigen Bewegung in die Dimensioniereinrichtung einzuführen.
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform die wesentlichen Merkmale der Erfindung aufgezeigt sind, ist doch für den Fachmann ersichtlich, daß sich Einzelheiten der beschriebenen Einrichtung im Rahmen- des Erfindungsgedankens in vieler Hinsicht abwandeln lassen.
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Claims (8)

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Dimensionieren von extrudierten Kunststoffgegenständen, gekennzeichnet durch eine gegenüber der Umgebung abgedichtete Kammer (18) bekannter Bauart mit Ein- bzw. Auslaßöffnungen (24 bzw. 26) aufweisenden- eingangs- und'aüslaßseitigeri Wänden (20, 22 ); durch die sich der fortlaufend extrudierte Gegenstand hindurch bewegt; eine an einer Seite der eingangsseitigen Wand (20) angeordnete, die Einlaßöffnung umgebende, ebene Anlagefläche und eine an dieser Fläche angeordnete Dichtung (4-6); eine Dimensionier einrichtung (10), die aus mindestens zwei Abschnitten (36, 38) besteht, die nach ihrem innerhalb der Kammer (18) vorgenommenen Zusammenbau dichtend an der Anlagefläche anliegen; Befestigungsmittel (56), mittels denen einer dieser Abschnitte (36) an der einen Seite der eingangsseitigen Kammerwand (20) in abdichtender Anlage an einem Teil der Dichtung (46) befestigt wird; Befestigungselemente (62, 68), mittels denen der so befestigte Abschnitt (36) und ein anderer Abschnitt (38) miteinander so verbunden werden, daß der andere Abschnitt dichtend am übrigen Teil der Dichtung (46) anliegt; und in diesen Abschnitten vorgesehene Bereiche, die nach dem Zusammenbau der beiden Abschnitte einen die Dimensioniereinrichtung (10) durchdringenden, sich von der Einlaßöffnung (24) in Richtung auf die Auslaßöffnung (26) erstreckenden Führungskanal (40) für den sich
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durch die Kammer hindurch bewegenden Kunststoffgegenstand (12) bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche an der Innenseite der eingamgsseitigen Kammerwand (-20) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (54·) des die Dimensioniereinrichtung (10) im zusammengebauten Zustand durchdringenden Kanals (40) innerhalb der Einlaßöffnung (24-) der Kammer (18) angeordnet ist. '
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (36, 38) der Dimensioniereinrichtung (10) mit sich radial zum Kanal (4-0) erstreckenden Abdichtflanschen (42, .44) von solcher Größe versehen sind,, daß sie die die Einlaßöffnung (24) mit Abstand umgebende Dichtung (46) vollständig überdecken.
5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Größe und Form des Kanals (40) im Querschnitt über die ganze Länge des Kanals im wesentlichen gleich sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Größe und Form des Kanals (40) im Querschnitt der querschnittsmäßi— gen Größe und Form des fertigen Gegenstands entspricht, und daß die Wandungen des Kanals verhältnismäßig glatt ausgebildet sind.
AO9825/0987
7· Torrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch in der Dimensioniereinrichtiing (10) entlang deren Länge mit Abstand voneinander angeordneten Kühlmitteldurchlässe (74), die sich von der Außenseite der Einrichtung bis zum Kanal (4-0) erstrecken.
8. Torrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü-ehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (46) eine Ringdichtung (46) ist, die in einer Ringnut (48) sitzt, die in der an der Innenseite der eingangssei tigen Kammerwand (20) vorgesehenen Anlagefläche angeordnet ist.
409825/0987
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