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Beheizter Spritzkopf für Strangpressen
Bei Strangpressen mit einer Pressschnecke, welche das Pressgut dem Spritzkopf zuführt, wird das Press- gut auf dem Wege zum Spritzkopf gleichzeitig einer Misch- und Knetwirkung unterworfen, deren Inten- sität hauptsächlich vom Umfang der sogenannten" Leck-Strömung" abhängt, welche an den Wänden des
Schneckengehäuses entlang nach rückwärts verläuft. Diese Leck-Strömung wächst natürlich, wenn der
Staudruck vor der Strangdüse steigt ; man hat deshalb bereits Engpässe vorgesehen, welche vor der Strang- düse lagen und von Hand einstellbar waren, um den erwähnten Staudruck unabhängig vom Querschnitt der
Strangdüse nach Belieben wählen zu können.
Eine besonders kräftige und ununterbrochene Leck-Strömung benötigt man bei Strangpressen für ther- moplastische Stoffe, welche der Schnecke als Granulat zugeführt und erst in der Pressschnecke plastifiziert werden, denn plastifizierte Granulate enthalten zunächst zahlreiche Lufteinschlüsse, welche den Strang porös und ungleichmässig machen, wenn sie bis zur Strangdüse vordringen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Luftblasen von der Leck-Strömung aus der fortschreitend plastifizierten Pressmasse nach rückwärts herausgeführt werden, wenn man dafür sorgt, dass ein ausreichend hoher, der Viskosität des jeweils verarbeiteten Materiales angepasster Staudruck vor der Strangdüse entsteht.
Dabei ist es wichtig, dass auch beim Anfahren keine Luftblasen bis in den Spritzkopf gelangen ; denn diese könnten sich zunächst an der Wand festsetzen und dann später gelegentlich in den Strang hineingerissen werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, das konisch gestaltete Ende der Pressschnecke als Ventilkegel für ein Regelventil zu benutzen, welches zwischen Pressschnecke und Strangdüse liegt und den Zufluss des Pressgutes zur Strangdüse automatisch regulieren sollte. Für moderne thermoplastische Kunststoffe ist eine solche Konstruktion mit umlaufendem Ventilkegel jedoch nicht verwendbar, weil das Pressgut sich in dem betreffenden Ventilspalt unter dem Einfluss der Schubkräfte verflüssigen würde, so dass die Steue- rung gestört wäre und sogar eine Umkehrung der Steuer-Richtung eintreten könnte.
Nach der Erfindung wird zur Erzielung eines ausreichend kräftigen, dauernd in der Pressschnecke fliessenden Leckstromes ein Regelventil benutzt, welches als dauernd belastetes Überdruckventil ausgebildet und in der beheizten Zone des Spritzkopfes angeschlossen ist. Dies Ventil stellt dann einen automatisch geregelten Engpass dar, der einen bestimmten Staudruck hinter der Schnecke aufrecht erhält.
Letzterer übersteigt dabei den normalen Staudruck, welcher sich von selbst vor der Strangdüse ausbildet, und erzwingt auch bei schwankender Materialzufuhr einen praktisch konstanten Füllungsgrad der Schnecke. Die Anbringung des Ventiles innerhalb der erwärmten Zone des beheizten Spritzkopfes - in der Strömungsrichtung gesehen unmittelbar vor der Strangdüse - bietet dabei die Sicherheit, dass das Ventil innerhalb der voll plastifizierten Masse arbeitet und dass sich die vor dem Ventil entstehenden Staudrucke hydrodynamisch bis in die Schnecke fortpflanzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man einen erfindungsgemäss gestalteten Spritzkopf auch an vorhandene Strangpressen leicht anbauen kann.
Die Zeichnungen geben zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch im Vertikalschnitt wieder, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Strangpresse zur Herstellung von Stangen, während Fig. 2 eine Strangpresse zur Herstellung von aufblasbaren Rohren darstellt.
Gemäss Fig. 1 ist der Spritzkopf 1 unmittelbar an das Gehäuse 2 einer Schneckenpresse angebaut, deren Schnecke 3 das über den Trichter 2a zugeführte Pressgut in Richtung des Pfeiles A fördert. Im Spritz-
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kopf 1 liegen zwei Kammern 4 und 5 vor der Strangdüse 6 ; zwischen diesen Kammern liegt der konische sitz und der bewegliche Kegel 7 eines Ventiles, dessen Ventilschaft 8 unter dem Druck eines Satzes von
Tellerfedern 9 steht. In der Praxis liegt der Druck dieser Tellerfedern in der Grössenordnung von mehreren
Tonnen ; er lässt sich mit Hilfe der Mutter 10 nach Wunsch einstellen. Die Schnecke 3 muss daher in der Kammer 4 erst einen bestimmten Staudruck erzeugen, bevor sich das Ventil 7-10 öffnet und das Pressgut zur Strangdüse 6 durchlässt.
Infolge dieses hohen Staudruckes entsteht innerhalb des Schneckengehäuses 2 eine Leck-Strömung, welche in der dem Pfeil A entgegengesetzten Richtung längs der Wand nach rückwärts verläuft und die Luftblasen aus dem Pressgut mitnimmt. Zur Beheizung der Schnecke dient eine elektrische Heizwicklung 11, zur Beheizung des Spritzkopfes 1 ein Heizkörper 12 ; der Ventilkörper 7 liegt innerhalb der vom Heizkörper 12 erwärmten Zone optimaler Plastizität.
In Fig. 2 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. und äquivalente Teile durch den Index"a"gegenüber Fig. 1 unterschieden. Da der Spritzkopf la zur Herstellung von Schläuchen die- nen. soll, wird die ringförmige Strangdüse 20 von dem Mantelstück 21 und dem Kernstück 22 gebildet ; letzteres wird von dem Schaft 23 getragen, der unten durch einen kolbenartigen Bund 24 im Spritzkopf la geführt ist. Er steht unter dem Druck eines Tellerfeder-Satzes 9, dessen Vorspannung sich mit Hilfe der Mutter 10 auf die Viskosität des jeweils verarbeiteten Pressgutes abstimmen lässt.
Als"Ventil"dient der radiale Spalt 25 zwischen dem Kernstück 22 und der Masse des Spritzkopfes la ; man erkennt, dass der Federsatz 10 diesen Spalt verschlossen hält, bis der Druck des Pressmaterials in der Kammer 4a das Kernstück 22 in Richtung des Pfeiles C anhebt. Die Breite des Ringspaltes 20 ändert sich offenbar nicht, wenn sich das Kernstück 22 in Richtung des Pfeiles C bewegt, so dass ein Schlauch 26 von konstanter Wandstärke entsteht. Dieser Schlauch kann dann noch aufgeblasen werden, wenn man über den hohlen Stiel 23 Druckluft in Richtung des Pfeiles C einbläst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Beheizter Spritzkopf für Strangpressen, welche mit einer Pressschnecke und einem vor der Strangdüse liegenden Regelventil ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil als dauernd belastetes Überdruckventil ausgebildet und in der beheizten Zone des Spritzkopfes angeordnet ist.