CN111491774B - 用于由热塑性材料来生产管状模制件的挤出型坯头用的环形歧管 - Google Patents

用于由热塑性材料来生产管状模制件的挤出型坯头用的环形歧管 Download PDF

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Abstract

一种用于由热塑性材料来生产管状坯料的型坯挤出模具用的环形歧管(1)，其中，该环形歧管(1)包括：容纳主体(2)，该容纳主体(2)具有带有内表面(7)的第一容纳空间(6)；第一分配套筒(5)，该第一分配套筒(5)带有具有分配沟槽(1)的外表面(10)，其中，第一分配套筒(5)容纳在第一容纳空间(6)中；以及环形的第一分配空间(12)，该第一分配空间(12)形成在第一容纳空间(6)的内表面(7)和第一分配套筒的外表面(10)之间，并且通到环形狭缝(13)中，其中，第一分配套筒(5)的外表面(10)具有多于一圈但少于1.25圈的单个螺旋分配沟槽(11)。

Description

用于由热塑性材料来生产管状模制件的挤出型坯头用的环形 歧管
技术领域
本发明涉及一种用于由热塑性材料来生产管状模制件的挤出头用的环形歧管。该环形歧管具有容纳主体，该容纳主体带有具有内表面的第一容纳腔室。第一分配套筒容纳在第一容纳腔室中。第一分配套筒具有带有分配沟槽的外表面。此外，环形歧管具有环形的第一分配腔室，该第一分配腔室形成在第一容纳腔室的内表面和第一分配套筒的外表面之间，并且通到环形间隙开口中。
背景技术
挤出型坯头用以由热塑性材料来生产管状模制件坯料或预成型件。被挤出的并且因此增塑的热塑性材料块（熔融塑料）从挤出机供给到挤出型坯头，在挤出型坯头中将紧凑的塑料块（mass）形成管子（管状模制件）。这样生产的管状模制件例如可以借助于在吹塑模具中挤出吹塑而进一步制成中空体。
从EP2202046A1中已知上述类型的环形歧管。在那里描述的挤出头具有容纳主体，在该容纳主体中设有至少一个流动腔室以及用于每个流动腔室的至少两个分配通道，流动腔室用于由可挤出塑料形成中空股线（hollow strand），分配通道连接至不同的连接通道，每个连接通道均可连接到分离的挤出机。为每个流动腔室提供歧管，该歧管具有外表面，该外表面代表流动腔室的内边界，其中，分配通道被形成为在外表面中呈凹部的形状。每个分配通道均沿着流动腔室的周缘的一部分延伸。为了确保沿着流动腔室的整个周缘均匀分配，沿着流动腔室的整个周缘设有多个分配通道。分配通道各自以沟槽的形状加工到外表面中。分配通道各自被分成第一分配分支和第二分配分支，它们以所谓的心脏曲线的形式从供给通道来分支。在两个分配分支相交汇的区域中，在管状模制件中可产生可见的接头（joint）。
JP 2000 127219 A示出了用于生产吹膜机用的管状膜的挤出头。该挤出头具有心轴，并且在该挤出头的外表面上有螺旋沟槽。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于挤出型坯头的环形歧管，当该环形歧管用于生产由热塑性材料制成的管状模制件时，该环形歧管具有尽可能少的可见的接头。
该目的通过一种用于由热塑性材料来生产管状模制件的挤出型坯头用的环形歧管来实现，该环形歧管具有带有第一容纳腔室的容纳主体，该第一容纳腔室具有内表面。第一分配套筒容纳在第一容纳腔室中。第一分配套筒具有带有分配沟槽的外表面。此外，环形歧管具有环形的第一分配腔室，该第一分配腔室形成在第一容纳腔室的内表面和第一分配套筒的外表面之间，并且通到环形间隙开口中。第一分配套筒的外表面设有多于一圈但少于1.25圈的单个螺旋分配沟槽。
分配沟槽的走向可以特别对应于三维螺旋线（spiral）的走向（course）。在本公开的意义中，三维螺旋线的走向包括螺钉状或螺旋的走向，分配沟槽以此来布置在圆柱形外表面上。三维螺旋线的走向还包括沿着锥形螺旋线的走向，分配沟槽以此来形成到锥形外表面中。
因此，第一分配套筒的分配沟槽沿轴向方向具有两个重叠的部分，两个重叠的部分最多延伸四分之一圈。因此，分配沟槽沿着至少四分之三圈不重叠。分配沟槽的重叠部分实际上用于在该区域中、沿着周缘更好地混合熔融塑料，以及在模制件中不产生像心脏形状曲线分配沟槽中所产生的可见的接头或结合边缘。在周缘的至少四分之三上不发生混合，因此熔融塑料尽可能均匀地扩散（分散），其中，通过在重叠部分中混合熔融塑料来避免可见的接头。
在一个实施例中可以规定的是，第一分配套筒的分配沟槽具有第一端和第二端，第一端布置成远离环形间隙开口，并且该第一端通过用于供给熔融塑料的连接通道来供给，第二端布置成靠近环形间隙开口。第一分配套筒的分配沟槽的深度可以从第一端到第二端减小。因此，这确保了，熔融塑料中的压力在从第一端开始至第二端的方向的分配沟槽的长度上保持至少近似恒定。为此，深度可以连续减小。然而，原则上也可以考虑具有恒定深度或者在某些区域中具有恒定深度的分配沟槽。
根据一个实施例，第一分配套筒的外表面至少部分地沿着第一歧管套筒的轴向延伸部形成为截头圆锥形。
为了确保横向于第一分配套筒的外表面或横跨第一分配套筒或第一分配腔室的轴向延伸部的分配腔室的至少很大程度的恒定厚度，第一分配套筒的外表面和第一容纳腔室的内表面至少在第一分配腔室的区域中可以彼此平行行进。
根据实施例，所规定的是，第一分配套筒的外表面在分配沟槽的背离环形间隙开口的那侧上、并且至少在分配沟槽的沿轴向方向重叠的区域之间的一定区域中来与第一容纳腔室的内表面密封接触。因此，借助于一种简单的设计手段确保了沿着远离环形间隙开口的方向来密封分配腔室。因此，这确保了熔融塑料仅沿着去至环形间隙开口的方向被驱驶。
可以规定的是，第一分配套筒的外表面在分配沟槽的沿着从第一分配套筒的分配沟槽的第一端开始沿着去至第二端的方向的轴向方向重叠的部分之间、沿着重叠区域的一部分来与第一分配腔室的内表面密封接触。因此，确保了分配沟槽的、包括分配沟槽的第二端的重叠部分通过分配腔室在周向部分上彼此连接。因此，熔融塑料可以在第一端之后不远处流出分配沟槽，沿着去至分配沟槽在第二端处的端部部分的方向进入到分配腔室中。然而，在分配沟槽的第一端沿着朝向第二端的区域中的分配沟槽的重叠部分的方向之间，在一定区域中确保了第一分配套筒的外表面抵靠第一容纳腔室的内表面的密封接触。这意味着，在从第一端开始的最初区域中，没有来自分配沟槽的溢出。在熔融塑料在第一端处被供给到分配沟槽中的区域中，不能保证受控的流动条件，因为流通常垂直于第一分配套筒的外表面，因此通过在该区域中第一分配套筒的外表面的密封接触来避免在产品上的记号（痕迹）。
根据一个实施例，环形歧管还包括套筒，该套筒延伸穿过第一分配套筒的中心孔，其中，在该套筒和第一分配套筒之间形成环形流动通道，环形间隙开口通到该环形流动通道中。该流动通道可以被引导到环形模具，在环形模具处熔融塑料离开挤出头。
根据一特定的实施例，可以规定的是，环形歧管在容纳主体中具有第二容纳腔室，其中，第二容纳腔室具有内表面。此外，可以提供有具有外表面的第二分配套筒，该第二分配套筒具有分配沟槽，其中，第二分配套筒被容纳在第二容纳腔室中。环形歧管可以形成环形的第二分配腔室，该第二分配腔室形成在第二容纳腔室的内表面和第二分配套筒的外表面之间，并且通到环形间隙开口中。第二分配套筒的外表面可以具有多于一圈但少于1.25圈的单个螺旋分配沟槽。第二分配套筒的分配沟槽的走向可以特别对应于三维螺旋线的走向，因为这也与第一分配套筒的分配沟槽关联地描述。
因此，环形歧管具有两个分配腔室，从而如果必要的话供给两种不同的塑料材料或确保更好地熔融塑料分配。
第一分配套筒的外表面和第二分配套筒的外表面可以各自至少部分地沿着环形歧管的轴向延伸部形成为截头圆锥形。
分配套筒的外表面的锥角和第二分配套筒的外表面的锥角可以沿相反的方向敞开。
为了避免排出的管状模制件由于在分配沟槽的重叠区域中的熔融塑料的混合而被弯曲地排出，可以规定的是，第一分配套筒的分配沟槽具有远离环形间隙开口且由熔融物引导器供给的第一端，并且其中，第二分配套筒的分配具有远离环形间隙开口并且由熔融物引导器供给的第一端，第一分配套筒的分配沟槽的第一端和第二分配套筒的分配沟槽的第一端相对于环形歧管的纵向轴线布置在沿直径相对的两侧。
第一分配套筒的外表面和分配沟槽的设计和第二分配套筒的外表面和分配沟槽的设计可以相同。
附图说明
使用以下附图更详细地描述优选实施例。附图中：
图1是环形歧管的第一分解图；
图2是图1的环形歧管的第二分解图；
图3是图1的环形歧管的第一纵向剖面视图；
图4是图1的环形歧管的第二纵向剖面视图；以及
图5是穿过具有图1的环形歧管的挤压型坯头的纵向剖面的细节图。
具体实施方式
图1至图4示出了用于挤出型坯头的环形歧管1，该挤出型坯头用于由热塑性材料来生产管状模制件。环形歧管1包括容纳主体2，该容纳主体2具有第一环形元件3和第二环形元件4。两个环形元件3、4与环形歧管1的纵向轴线L同轴地来布置并且彼此轴向地抵靠来支承。
此外，环形歧管1包括第一分配套筒5。容纳主体2的第一环形元件3具有第一容纳腔室6，该第一容纳腔室6与纵向轴线L同轴地形成为贯通开口，并且具有内表面7。容纳腔室6沿轴向方向完全延伸贯通第一环形元件3。
第一分配套筒5具有凸缘部分8和套筒部分9。利用凸缘部分8，第一分配套筒5在第一环形元件3的远离第二环形元件4的一侧上轴向地支承抵靠第一环形元件3。利用套筒部分9，第一分配套筒5容纳在第一容纳腔室6中。第一分配套筒5的套筒部分9具有外表面10，在该外表面10中形成有分配沟槽11。分配沟槽11形成为螺旋形，并且大于一圈且小于一又四分之一圈。
在第一容纳腔室6的内表面7和第一分配套筒5的外表面10之间形成分配腔室12，该分配腔室12通到环形间隙开口13中。
第一分配套筒5的分配沟槽11具有第一端14和第二端15。第一端14（入口端）在关于纵向轴线L的轴向方向上被布置成比第二端（出口端）更远离环形间隙开口13。入口端14也布置成比出口端15更靠近凸缘部分8。
分配沟槽11的入口端14由连接通道16供给熔融塑料。在本实施例中，连接通道由沟槽17和沟槽19来形成，沟槽17在第一环形元件3的面对第二环形元件4的表面18中，沟槽19形成在第二环形元件4的面对第一环形元件的表面20中。借助于表面18、20，第一环形元件3和第二环形元件4彼此邻抵，其中沟槽17、19布置成彼此相对，因此形成连接通道16。从入口21开始，连接通道16分支成第一通道分支22和第二通道分支23。第一通道分支22导向第一连接开口24，该第一连接开口24合并到第一容纳腔室6的内表面7中，并且与第一分配套筒5的分配沟槽11的入口端14对齐。因此，第一分配套筒5的分配沟槽11被供给熔融塑料。
替代地，连接通道16也可以布置在第一分配套筒5中，使得分配沟槽11从内部来供给。
从入口端14开始，分配沟槽11的深度连续减小直至出口端15为止。以这种方式，确保了在分配沟槽11内沿流动方向的至少近似恒定的压力条件。
第一分配套筒5的外表面10形成为截头圆锥形，第一容纳腔室6的内表面7也是如此。在这种情况下，第一分配套筒5的外表面10和第一容纳腔室6的内表面7彼此平行地布置。
在第一分配套筒5的外表面10的背离分配沟槽11的或布置在凸缘部分8和分配沟槽11之间的区域中，第一分配套筒5的外表面10与第一容纳腔室6的内表面7密封接触。另外，该密封部分25还延伸到分配沟槽11的重叠部分之间，即，部分地从分配沟槽11的第一端14开始在绕圈方向上、沿重叠部分的一部分、在朝着分配沟槽11的第二端的方向上延伸。密封部分25的边界40在图1中由一边缘标记。因此，这确保了熔融塑料不能在去至凸缘部分8的方向上或在远离环形间隙开口13的方向上离开分配沟槽11。
在延伸到那里的部分中，在分配沟槽11的重叠部分之间的、第一分配套筒5的外表面10和第一容纳腔室6的内表面7彼此间隔一定距离布置，因此该区域为第一分配腔室12的一部分。
因此，熔融塑料在入口端14处被供给到分配沟槽11中，其中，入口端14被第一分配套筒5的外表面10的密封部分25封围。因此，在入口端14的区域中，没有熔融塑料能离开分配沟槽11。然后，熔融塑料沿着去至分配沟槽11的出口端15的方向上的圈的方向流动。一旦熔融塑料到达第一分配腔室12，其可以沿着轴向方向从分配沟槽11部分地离开。因此，在分配沟槽11的重叠区域中，熔融塑料从分配沟槽11的端部（布置成沿轴向方向靠近凸缘8）沿去至环形间隙开口13的方向流动，然后与在出口端15的区域中流动的熔融塑料混合，并且与从出口端15处的分配沟槽11的区域去至环形间隙开口13的熔融塑料的一部分一起继续流动。因此，获得了熔融塑料的良好混合并且避免了成型边缘（formed edge）。在分配沟槽11的剩余的非重叠部分中，熔融塑料沿轴向方向从分配沟槽11流动，并且直接形成管状模制件（产品），而没有在模制件中留下记号（痕迹）的风险。
环形歧管1还具有第二分配套筒26，该第二分配套筒26包括凸缘部分27和套筒部分28。利用凸缘部分27，第二分配套筒26在第二环形元件4的背离第一环形元件3的一侧轴向地支承在第二环形元件4上。套筒部分28容纳在第二环形元件4的第二容纳腔室29中。第二容纳腔室形成为第二环形元件4中的贯通开口，贯通开口在轴向方向上完全贯通第二环形元件4并且形成内表面33。
第二分配套筒26的套筒部分28类似于第一分配套筒5的套筒部分9而具有外表面30，在该外表面30中形成有分配沟槽31。第二分配套筒26的套筒部分28形成为相同于第一分配套筒5的套筒部分9。因此，第二分配套筒26的外表面30也形成为截头圆锥形，其中，第二分配套筒26的外表面30的锥角沿与第一分配套筒5的外表面10的锥角相反的方向来敞开。
第二分配套筒26的分配沟槽31由第二通道分支23供给，该第二通道分支23被合并到第二容纳腔室29的内表面33的第二连接开口32中。在第二容纳腔室29的内表面33和第二分配套筒26的外表面30之间形成第二分配腔室34，该第二分配腔室34通到环形间隙开口13中。
第一连接开口24和第二连接开口32布置在纵向轴线L的直径相对侧上。因此，第一分配套筒5的分配沟槽11的重叠部分和第二分配套筒26的分配沟槽31的重叠部分也布置在直径相对侧上。因此，这确保了形成恒定的管状模制件。
此外，关于第二分配套筒26，参照关于第一分配套筒5的说明，因为它们在功能上是相同的。
与第一分配套筒5相反，第二分配套筒26具有套筒35，该套筒35在套筒部分28的背离第二分配套筒26的凸缘部分27的一侧上从套筒部分28沿着轴向方向延伸，并且延伸穿过第一容纳腔室6、第二容纳腔室29以及第一分配套筒5的中心孔，因此在套筒35和第一分配套筒5之间形成环形流动通道37，环形间隙开口13通到该环形流动通道37中。
第二环形元件4具有平行于纵向轴线L延伸的通孔38。在第二分配套筒26的凸缘部分27中设有另一个通孔39，该通孔也平行于纵向轴线L延伸。第二环形元件4的通孔38和第二分配套筒26的通孔39彼此对齐，并且与连接通道16的入口21对齐齐平，从而形成用于供给熔融塑料的供给通道。
图5示意性地示出了具有根据图1至4的环形歧管1的挤出型坯头。环形歧管1连接至下部壳体部41，在下部壳体部41中设有中心孔42。第二分配套筒26的套筒35进入下部壳体部41的中心孔42中，并且还形成流动通道37。
心轴43穿过套筒35突出，并且与下部壳体部41一起在下部端中形成环形模具（die）44，以用于排出管状模制件（产品）。心轴43可沿着纵向轴线L轴向地调节，因此可以关闭环形模具44并且可以调节环形模具44的间隙的厚度。
附图标记列表：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004

Claims (11)

1.一种用于由热塑性材料来生产管状模制件的挤出型坯头用的环形歧管（1），所述环形歧管（1）包括：
容纳主体（2），所述容纳主体（2）具有带有内表面（7）的第一容纳腔室（6）；
第一分配套筒（5），所述第一分配套筒（5）带有具有分配沟槽（11）的外表面（10），其中，所述第一分配套筒（5）容纳在所述第一容纳腔室（6）中；以及
环形的第一分配腔室（12），所述第一分配腔室（12）形成在所述第一容纳腔室（6）的内表面（7）和所述第一分配套筒（5）的外表面（10）之间，并且通到环形间隙开口（13）中，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的外表面（10）具有多于一圈但少于1.25圈的单个螺旋分配沟槽（11）。
2.根据权利要求1所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的分配沟槽（11）具有第一端（14）和第二端（15），所述第一端（14）布置成远离所述环形间隙开口（13），并且所述第一端（14）通过用于供给熔融塑料的连接通道（16）来供给，所述第二端（15）布置成靠近所述环形间隙开口（13），以及
所述第一分配套筒（5）的分配沟槽（11）的深度从所述第一端（14）到所述第二端（15）减小。
3.根据权利要求1或2中的一项所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的外表面（10）至少部分地沿着所述第一分配套筒（5）的轴向延伸部形成为截头圆锥形。
4.根据权利要求1所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的外表面（10）和所述第一容纳腔室（6）的内表面（7）在所述第一分配腔室（12）的区域中彼此平行地延伸。
5.根据权利要求1所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的外表面（10）在分配沟槽（11）的背离所述环形间隙开口（13）的一侧上、且部分地处在所述分配沟槽（11）的沿轴向方向彼此重叠的区域之间来与所述第一容纳腔室（6）的内表面（7）密封接触。
6.根据权利要求5所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的外表面（10）在所述分配沟槽（11）的沿着从所述第一分配套筒（5）的分配沟槽（11）的第一端（14）开始沿着朝向第二端（15）的方向的轴向方向上彼此重叠的区域之间、沿着重叠区域的一部分来与所述第一容纳腔室（6）的内表面（7）密封接触。
7.根据权利要求1所述的环形歧管，
其特征在于，
所述环形歧管（1）还包括套筒（35），所述套筒（35）延伸穿过所述第一分配套筒（5）的中心孔（36），其中，在所述套筒（35）和所述第一分配套筒（5）之间形成环形流动通道，所述环形间隙开口（13）通到所述环形流动通道中。
8.根据权利要求1所述的环形歧管，其特征在于，所述环形歧管还包括：
第二容纳腔室（29），所述第二容纳腔室（29）在所述容纳主体（2）中，其中，所述第二容纳腔室（29）具有内表面（33）；
第二分配套筒（26），所述第二分配套筒（26）带有具有分配沟槽（31）的外表面（30），其中，所述第二分配套筒（26）容纳在所述第二容纳腔室（29）中；以及
环形的第二分配腔室（34），所述第二分配腔室（34）形成在所述第二容纳腔室（29）的内表面（33）和所述第二分配套筒（26）的外表面（30）之间，并且通到环形间隙开口（13）中，
其中，所述第二分配套筒（26）的外表面（30）具有多于一圈但少于1.25圈的单个螺旋分配沟槽（31）。
9.根据权利要求8所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的外表面（10）和所述第二分配套筒（26）的外表面（30）至少部分地沿着所述环形歧管（1）的轴向延伸部形成为截头圆锥形。
10.根据权利要求9所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的外表面（10）的锥角和所述第二分配套筒（26）的外表面（30）的锥角沿相反的方向敞开。
11.根据权利要求8所述的环形歧管，
其特征在于，
所述第一分配套筒（5）的分配沟槽（11）具有第一端（14），所述第一端（14）布置成远离所述环形间隙开口（13），并且所述第一端（14）通过用于供给熔融塑料的连接通道（16）来供给，
所述第二分配套筒（26）的分配沟槽（31）的第一端被布置成远离所述环形间隙开口（13），并且通过用于供给熔融塑料的所述连接通道（16）来供给，以及
所述第一分配套筒（5）的分配沟槽（11）的第一端（14）和所述第二分配套筒（26）的分配沟槽（31）的第一端相对于所述环形歧管（1）的纵向轴线（L）布置在沿直径相对的两侧。
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