CH653949A5 - Austrittsduese an einem strangpresskopf. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ringförmige Austrittsdüse an einem Strangpresskopf zur Herstellung eines schlauchförmigen Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff, bei der der Düsenspalt durch Verschieben des konisch ausgebildeten Düsenkerns gleichmässig vergrösser- oder verkleinerbar ist, und bei der der Düsenspalt weiterhin in Umfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist.

Strangpressköpfe, bei deneirder Düsenquerschnitt in Umfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist, wurden entwickelt, um eine gezielte Wanddickenverteilung im Hohlstrang zu erreichen. Bei der Herstellung von grösseren Hohlkörpern, wie zum Beispiel Fässern, wird der Hohlstrang in eine geteilte Blasform extrudiert und das untere Strangende über Blasdorne gezogen, die vor Beginn des Formschlusses auseinandergespreizt werden, so dass das untere Strangende bereits jetzt schon Dickenunterschiede aufweist. Beim Formschluss wird der Hohlstrang in der Formteilungsebene oben und unten zugequetscht und verschweisst. Beim nachfolgenden Aufblasen des Hohlstranges zu einer durch die Form vorgegebenen Gestalt, muss der Hohlstrang in den oberen und unteren Einspannstellen, in der sogenannten Quetschnaht, über seinen Umfang unterschiedliche Reckwege zurücklegen, so dass sich unterschiedliche Wandstärken beim fertig ausgeblasenen Hohlkörper ergeben. Diese Wandstärkenunterschiede sind bei zylinderförmigen Hohlkörpern im Bereich der Endwände besonders ausgeprägt, und zwar stellt sich eine maximale Wandstärke in Nähe der Formtrennaht ein und eine minimale Wandstärke in den Zonen, die von der Formtrennwand am weitesten entfernt sind. Während an den äusseren Ecken der Formtrennaht das Material praktisch schon an der Forminnenkontur anliegt, also einen sehr geringen Reckvorgang eingeht, muss das Material an der Mitte der Formtrennaht über den gesamten Radius des Hohlkörpers hinweg ausgereckt werden, um die Hohlkörperböden zu bilden und an der Forminnenwand zur Anlage zu kommen. Ein Nach-fliessen von Material aus den Stellen, in denen nur ein geringer Reckvorgang stattfindet zu den Stellen der grössten Reckung, findet aufgrund der überall unter gleichem Druck wirkenden Blasluft nicht statt.

Der Hohlstrang muss aus diesen Gründen von vornherein so dimensioniert sein, dass die im fertigen Hohlkörper entstehenden schwächsten Stellen noch ausreichende Stabilität aufweisen. Dies hat erhöhten Materialeinsatz gegenüber einem Hohlkörper mit durchlaufend gleicher Wandstärkenverteilung zur Folge, bringt zwangsläufig erhöhte Kühlzeiten in den Arbeitsablauf und 5 führt dadurch zu wirtschaftlichen Nachteilen.

Nach der französischen Patentschrift 1385115 hat man das Problem der Wandstärkenveränderung im Hohlstrang durch Änderungen des Düsenspalts während des Ausstossvorganges zu lösen versucht, indem der in Achsrichtung gegenüber dem 10 Düsenmantel verschiebbare, in der Hauptsache zylinderförmige Düsenkern von seiner halben Länge an zwei gegenüberliegenden Seiten schräg nach innen und unten abfallende Abflachungen aufweist. Die im Längsbereich zwischen den Abflachungen verbleibende Zylinderwand bleibt konstant, so dass sich der 15 Düsenspalt in diesen Bereichen unbeschadet der Einstellung des Düsenkerns niemals ändern kann.

Eine solche Vorrichtung eignet sich jedoch nur zur Herstellung kleinerer Hohlkörper. Grosse Hohlkörper benötigen ausserdem eine Düsenverstellmöglichkeit in der Form, dass die Wanddicke 20 des Hohlstranges über seinen gesamten Umfang abschnittweise oder über seine Gesamtlänge gleichmässig veränderbar ist. Beim Absenken eines längeren Hohlstranges verjüngt sich die Wandstärke des Hohlstranges infolge der Reckung unter Eigengewicht. Durch Verschieben des Düsenkerns oder -mantels erweitert sich der Düsenspalt, so dass durch Materialzugabe die Wandstärkenschwächung ausgeglichen wird.

Bei der vorbeschriebenen Einrichtung ist diese Möglichkeit nicht gegeben, da der Düsenkern nur die partielle Verstellmöglichkeit an vorgegebenen Stellen hat.

Um eine Beeinflussung des Düsenspaltes zu ermöglichen, bei der ohne Deformation von Düsenteilen eine exakte und reproduzierbare Schlauchbeeinflussung möglich ist, wurde durch das GM 7932422 vorgeschlagen, dass die partielle Querschnittsveränderung der Düsenöffnung an vorgegebenen Stellen durch einen gegenüber dem Strangpresskopf in dessen Achsrichtung verschiebbaren Stellring erfolgt, dessen waagerechte untere Endfläche bei ebener Endfläche des Düsenmantels in Umfangsrichtung wellenförmig profiliert ist und bei wellenförmig profilierter waagerechter Endfläche des Düsenmantels einen planen Verlauf hat. 40 Dabei wird so vorgegangen, dass sich in den Kreuzungsstellen der Düsenöffnung mit derTrennahtebene der Blasform jeweils ein entsprechend der Einstellung des Stellringes den Düsenquerschnitt einengender Wellenberg befindet, der beim Formtren-nahtbereich beginnend bis zu einem Düsenumfangswinkel von 90° stetig abnimmt und von dort stetig in den Gipfel des folgenden Wellenberges ansteigt, wobei die Talsohlen den vollen Querschnitt der Düsenöffnung frei lassen.

Bei einer derartigen Vorrichtung müssen sowohl der Düsenkern als auch der Düsenmantelring, bzw. der Stellring in ihrer 50 Höheneinstellung zueinander verstellbar ausgebildet sein, das heisst, die sich ändernden Verstellbewegungen müssen während des Extrusionsvorganges erfolgen, so dasss ein vergleichsweise aufwendiger Verstellmechanismus erforderlich ist. Zwar ist die Verstellmöglichkeit des Düsenkerns über den in seiner Längs-55 richtung verschiebbaren Dorn des Strangpresskopfes vorhanden, jedoch ist eine zusätzliche Verstellvorrichtung für den Düsenmantelring bzw. den besonderen Stellring notwendig.

Es handelt sich um die Aufgabe, zwecks gleichmässiger Veränderung des Düsenquerschnitts über den Gesamtumfang bei 60 gleichzeitiger Veränderung des Düsenquerschnitts an partiell vorgegebenen Stellen nur einen der Düsenteile beweglich auszubilden, damit der Verstellmechanismus weitgehend vereinfacht wird. Und da die Düsenkernverstellung ohnehin bei den handelsüblichen Strangpressköpfen vorhanden ist, soll es bei dieser 65 einzigen Verstellbewegung bleiben, um einerseits die Mantelstärke des Vorformlings generell zu beeinflussen und andererseits auch eine Veränderung der Wandstärke an bestimmten Stellen des Schlauchumfanaes herbeizuführen.

30

35

45

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Düsenmantelring im Längsschnitt gesehen mehrstufig ausgebildet ist, wobei die untere Endbegrenzung der zurückstehenden Innenstufe einen ebenen Verlaufhat, während die vorstehende Endbegrenzung von mindestens einer Aussenstufe in Düsenum-fangsrichtung wellenförmig profiliert ist, und dass die wirksamen Stufenkanten des Düsenmantelringes entsprechend der Höheneinstellung des Düsenkerns unabhängig voneinander die äussere Begrenzung des Düsenspaltes bilden.

In Ausgestaltung der Erfindung kann der Düsenmantelring aus mehreren koaxial aufeinander gelagerten Hülsen bestehen, deren Endbegrenzungen die Innenabstufungen des Düsenmantelringes bilden.

Durch diese Massnahme kann die Herstellung des Düsenmantelringes wesentlich erleichtert werden, vor allem wird die Bearbeitung der profilierten Aussenstufe vereinfacht. Zugleich eröffnet sich die Möglichkeit einer Hintereinanderschaltung von mehreren profilierten Abstufungen, wobei die Profilierungen entweder einander entsprechen oder verschieden voneinander ausgeführt werden können. Es ist durch die Hintereinanderschaltung mehrerer Profilstufen zur Erzeugung von Düsenänderungen partiell an vorgegebenen Stellen auch möglich, weitere Materialverstärkungen an bestimmten Schlauchstellen erzeugen.

Um die Mantelringhülsen in die günstige Einstellung zueinander bringen zu können und in dieser Einstellung zu halten, sind die Mantelringhülsen in unterschiedlichen Höheneinstellungen zueinander fixierbar.

In der Zeichnung ist die Ausführungsform einer ringförmigen Austrittsdüse für einen Strangpresskopf mit einem zweistufigen Düsenmantelring dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Austrittsdüse im Längsschnitt mit nach oben bewegtem Düsenkern,

Fig. 2 die Schnittlinie A-B der Fig. 1,

Fig. 3 die Austrittsdüse nach Fig. 1 mit nach oben bewegtem Düsenkern im Längsschnitt und

Fig. 4 die Unteransicht der Fig. 3, wobei der Hohlschlauch hinter dem Düsenaustritt abgeschnitten ist.

Der Düsenmantelring 1 besteht aus zwei koaxial aufeinander gelagerten Hülsen 2,3, von denen die Hülse 2 an dem in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse des Strangpresskopfes unbeweglich befestigt ist, während die Hülse 3 in ihrer Höhenlage fixierbar auf der Hülse 2 gehalten ist.

653 949

Die untere Endbegrenzung der zurückstehenden Innenstufe 4 hat einen ebenen Verlauf und steht beim Ausführungsbeispiel rechtwinklig zur Mittelsenkrechten der Düse. Die vorstehende Endbegrenzung der Aussenstufe 5 ist in Düsenumfangsrichtung wellenförmig profiliert.

Über die wellenförmig profilierte Endbegrenzung der gegenüber dem verstellbaren Düsenkern 9 feststehenden Hülse 3 lässt sich mit ihrer wirksamen Stufenkante 7 entsprechend der Höheneinstellung des Düsenkerns 9 die Wandstärke des Hohlstranges 8 partiell an vorgebenen Stellen verändern (Fig. 3).

Die gleichmässige Vergrösserung oder Verkleinerung des Düsenspaltes und damit die generelle Wandstärkeneinstellung des Hohlschlauches während der Extrusion erfolgt im oberen Einstellungsbereich des Düsenkerns 9 (Fig. 1 und 2), in der die Aussenmantelfläche des Düsenkerns 9 mit der Stufenkante 6 der Stufenfläche 4 zusammenwirkt.

Die Umschaltung auf Veränderung der Wanddickenverteilung an partiell vorgegebenen Stellen des Hohlstranges sowie auf gleichmässige Veränderung der Wandstärke des durch Vergrösserung oder Verkleinerung des Düsenspaltes erfolgt allein über die Einstellung des Düsenkerns 9 gegenüber dem abgestuften, feststehenden Düsenmantelring 1.

Im Bereich der wirksamen ebenen Kante 6 der Hülse 2 im Zusammenwirken mit dem Endrand der Unterseite des Düsenkerns 9 (angehobene Einstellung des Düsenkerns 9 nach den Fig. 1 und 2) wird die Wanddicke des Hohlstranges 8 generell eingestellt.

Soll partiell an bestimmten Stellen die Wandstärke des Hohlstranges 8 verändert werden, so geschieht dies bei in Pfeilrichtung nach unten verschobenem Düsenkern 9. Dabei wird die Innenstufe der Hülse 2 überbrückt und die wellenförmig profilierte Kante 7 der Hülse 3 bestimmt zusammen mit dem Aussen-mantel des Düsenkerns 9 entsprechend der Profilierung der äusseren Ringstufe des Düsenmantelrings 1 entsprechend der Profilgebung der Stufenkante 7 die unterschiedliche Wanddik-kenverteilung im Hohlstrang 8 (Fig. 4).

Beim Ausführungsbeispiel befinden sich die Wellenberge, das heisst, die die Schlauchwand am meisten einengenden Bereiche der Endkante 7 der Hülse 3 links und rechts in der Bildebene der Fig. 3 und 4. Die Wellentäler und damit die dicksten Wandbereiche liegen entsprechend in der hierzu senkrechten Ebene.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

M

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. 653 949

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Ringförmige Austrittsdüse an einem Strangpresskopf zur Herstellung eines schlauchförmigen Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff, bei der der Düsenspalt durch Verschieben des konisch ausgebildeten Düsenkerns gleichmässig vergrös-ser- oder verkleinerbar ist, und bei der der Düsenspalt weiterhin in Umfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenmantelring ( 1) im Längsschnitt gesehen mehrstufig ausgebildet ist, wobei die untere Endbegrenzung (4) der zurückstehenden Innenstufe einen ebenen Verlaufhat, während die vorstehende Endbegrenzung (5) von mindestens einer Aussenstufe in Düsenumfangs-richtung wellenförmig profiliert ist, und dass die wirksamen Stufenkanten (6,7) des Düsenmantelringes (1) entsprechend der Höheneinstellung des Düsenkerns (9) unabhängig voneinander die äussere Begrenzung des Düsenspaltes bilden.
2. 2. Austrittsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenmantelring (1) aus mehreren koaxial aufeinander gelagerten Hülsen (2,3) besteht, deren Endbegrenzungen (4,5) die Innenabstufungen des Düsenmantelringes (1) bilden.
3. 3. Austrittsdüse nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelringhülsen (2,3) in unterschiedlicher Höheneinstellung zueinander fixierbar sind.

   25