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Spritzkopf für die Herstellung von gegebenenfalls profilierten Platten aus thermopla- stischem Material
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spritzkopf für die Herstellung von gegebenenfalls profilierten Platten aus thermoplastischem Material, insbesondere aus Hart-Polyvinylchlorid od. dgl., in dem mindestens ein Materialzuführungskanal vorgesehen ist, der sich auf dem Wege zur Spritzdüse mehrfach verzweigt, und welcher mit wenigstens einer Fördervorrichtung zur Beschickung des Materialzuführungskanals mit plastischem Material versehen ist. Bei Spritzköpfen der genannten Art bereitet es stets grosse Schwierigkeiten, das plastische Material so auf die einzelnen Verzweigungen des Materialzuführungskanals aufzuteilen, dass aus der Spritzdüse, auf Flächeneinheiten des Austrittsquerschnittes derselben bezogen, stets gleiche Materialmengen ausgepresst wurden.
Es ist bei solchen Spritzköpfen weiters sehr schwierig, das thermoplastische Material auf seinem Wege von der Fördervorrichtung zur Spritzdüse gleichmässig zu durchwärmen. Ein weiterer Nachteil solcher Spritzköpfe besteht darin, dass sie sehr unhandliche Formen besassen, weil notwendigerweise bei den hohen zur Anwendung gelangenden Spritzdrücken die Wandstärke des Spritzkopfes ein gewisses Mass nicht unterschreiten kann.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, Spritzköpfe der oben angegebenen Art derart auszubilden, dass diese Nachteile vermieden werden. Gemäss der Erfindung ist ein Spritzkopf der angegebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass der Materialzuführungskanal innerhalb des Spritzkopfes mehrfach wellenförmig in übereinanderliegende Ebenen umgelenkt und in eine entsprechende Anzahl im Spritzkopf übereinanderliegender Platten eingekerbt ist, wobei vorzugsweise das Querschnittsprofil der Verzweigungen des Materialzuführungskanals, zwecks Vergrösserung der Wärmeaustauschfläche von der Kreisform abweicht, insbesondere flachelliptisch ist.
Bei einer solchen Ausbildung des Spritzkopfes wird in Anbetracht der zahlreichen Umlenkungen des Materialzuführungskanals der Förderwiderstand in demselben so weit erhöht, dass Unterschiede des Förderwiderstandes auf den einzelnen Wegen von der Fördervorrichtung zur Spritzdüse sich prozentuell nurmehr geringfügig in ihrer Grösse unterscheiden, so dass praktisch auf jedem Wege von der Fördervorrichtung zur Spritzdüse das plastische Material den gleichen Widerstard überwinden muss. Ungleichmässigkeiten im Ausstoss an thermoplastischem Material an verschiedenen Stellen der Spritzdüse treten somit praktisch nicht mehr auf, so dass auch beim Verspritzen sehr breiter Bahnen die Ausstossgeschwindigkeit über den gesamten Düsenquerschnitt konstant ist und ein Verzug der gespritzten Bahnen nicht mehr auftritt.
Dies wird noch dadurch erleichtert, dass ebenfalls in Anbetracht der zahlreichen Umlenkungen des Materialzuführungskanals im Spritzkopf eine kräftige Durchwalkung des plastischen Materials erzielt wird, die einen gleichmässigen Wärmeübergang von den Metallmassen des Spritzkopfes auf das thermoplastische Material gewährleistet. Darüber hinaus besitzt ein erfindungsgemässer Spritzkopf nun auch eine sehr handliche Form, da die Wände zwischen d-n Umlenkungen des Materialzuführungskanals sehr dünn gehalten werden können, weil sich die auf diese Wände ausgeübten Drücke gegenseitig kompensieren. Starkwandig braucht ein erfindungsgemässer Spritzkopf nur an seinen Aussenwänden ausgeführt zu werden, die aber, verglichen mit bekannten Spritzköpfen mit verzweigten Materialzuführungskanälen, sehr kleinflächig sind.
Erfindungsgemässe Spritzköpfe besitzen, da die Materialzuführungskanäle einfach in Platten eingekerbt werden, noch den Vorteil, dass sie trotz der komplizierten Kanalführung leicht und ohne Schwierigkeiten herstellbar sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Spritzkopfes dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Spritzkopf mit einem einzigen Materialzuführungskanal, Fig. 2 schematisch in gestreckter Darstellung die Aufgabelung des Materialzuführungskanals in einem Spritzkopf gemäss Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 3 im Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 eine Querschnittsform eines Materialzuführungskanals und Fig. 4, ähnlich wie die Fig. 3, eine abgeänderte Querschnittsform des Materialzuführungskanals.
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4, 5, 6, 7, 8 mehrfach verzweigt, wie dies in gestreckter Darstellung in Fig. 2 im einzelnen zu entnehmen ist.
Zweck der Umlenkungen des Materialzuführungskanals ist es, den Förderwiderstand den das thermo- plastische Material auf seinem Wege von der Fördervorrichtung zur Spritzdüse vorfindet, so weit zu ver- grössern, dass sich aus der Verschiedenheit der Länge der einzelnen Strömungswege ergebende Unter- schiede des Förderwiderstandes praktisch nicht mehr auswirken. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich in den Ebenen C-D, E-F, G-H, I-L liegenden Querschnitten der einzelnen Materialzuführungs- kanäle stets gleiche Förderdrücke einstellen.
Um dies mit grosser Genauigkeit zu erreichen, ist die An- ordnung zweckmässig so getroffen, dass die Summe der in gleicher Schnittebene C-D, E-F usw., liegenden
Querschnitte der Materialzuführungskanäle immer gleich gross ist, oder was noch besser ist, dass die
Summe der Querschnitte der Materialzuführungskanäle in den verschiedenen Ebenen C-D, E-F, in
Richtung zum Sammelkanal 8 bzw. zur Spritzdüse um geringes abnehmen, so dass sich definierte Förder- drücke aufbauen können.
Obwohl der Querschnitt der einzelnen Verzweigungen ohne weiteres kreisförmig sein könnte, wird er, um die Wärmeübergangsnäche zu vergrössern, doch vorzugsweise von der Kreisform abweichend, beispielsweise oval bzw. elliptisch (Fig. 3) oder kreuzförmig (Fig. 4) ausgebildet. Dem Querschnitt des Materialzuführungskanals kann aber auch eine beliebig andere Form gegeben werden, die eine grosse Wärmeübergangsnäche bietet.
Da die Einzelabschnitte 3, 4,5, 6, 7, 8 des Materialzuführungskanals in verschiedenen Ebenen innerhalb von aufeinandergelegten Platten 1, 1', 1", 1'" usw. liegen, ist für die beträchtliche Entwicklungslänge des aufgegabelten Materialzuführungskanals nur ein minimaler Raum erforderlich, wodurch die Abmessungen der Spritzvorrichtung verringert werden können und die Durchwärmung des plastischen Materials über kurze Wärmeleitungsstrecken mit geringen Wärmestauungen erzielbar ist.
Dadurch, dass der Materialzuführungskanal in ebene Platten 1, ',./", '", usw. eingekerbt ist, wird ermöglicht, den Spritzkopf in einfacher Weise herzustellen und hiebei den Materialzuführungskanal entlang stetiger Krümmungen umzulenken und hiebei die Wand des Materialzuführungskanals völlig zu glätten.
Eine Aufteilung des Spritzkopfes in ebene Platten zum Zwecke der einfachen Fertigung desselben im angegebenen Sinne ist wesentlich zweckmässiger als die ebenfalls denkbare Fertigung des Spritzkopfes durch Anbringung von sich schneidenden Bohrungen in einem kompakten Metallstück und anschliessender Verstopfung nicht benötigter Öffnungen, da bei einer solchen Fertigung des Spritzkopfes wohl glatte Kanalwände, nicht aber stetige Krümmungen im Bereiche der Umlenkung des Materialzuführungskanals erzielbar sind.