DD255129A1

DD255129A1 - Breitschlitzwerkzeug

Info

Publication number: DD255129A1
Application number: DD86297879A
Authority: DD
Inventors: Horst Becker; Christian Koehler
Original assignee: Berlin Gummiwerke
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1988-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Breitschlitzwerkzeug mit einer Staueinrichtung zum Herstellen von breitflaechigen Extrudatstraengen wie Platten, Folien, Reifenaufbauteilen und Protektoren aus plastischem Material durch Extrusion. In das Breitschlitzwerkzeug werden quer zum Materialstrom ueber die gesamte Konturbreite Stauwalzen mit kreisabschnittartigen Ausfraesungen eingebaut. Diese Stauwalzen bestehen aus mindestens zwei separat voneinander von aussen drehbaren Segmenten zur Einstellung unterschiedlicher Kanalhoehen und somit unterschiedlicher Fliesswiderstaende im Konturhohlraum des Breitschlitzwerkzeuges.

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Staueinrichtung für das Breitschlitzwerkzeug so zu gestalten, daß während des Extrudiervorganges eine einfache Einstellung einer gleichmäßigen Materialaustrittsgeschwindigkeit ohne Ausbildung von extremen Staustellen, thermischen Materialüberbelastungen, Fließmarkierungen und Hinterschnitten über die ganze Breite des Breitschlitzwerkzeuges möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß so gelöst, daß die Staueinrichtung in Form von einer oder mehreren Stauwalzen mit kreisabschnittartigen Ausfräsungen ausgebildet ist, die mit einem Teil des Walzenmantels in den Konturhohlraum ragen, mit dem anderen in der Werkzeugoberplatte und/oder-unterplatte drehbar eingelassen sind. Sie erstrecken sich über die gesamte Konturbreite und ihre Drehachse liegt quer zum Materialstrom im Werkzeug. Werden die Walzen von außen gedreht, wird auf Grund ihres kreisabschnittartigen Querschnittes, die in den Konturhohlraum hineinragende Höhe variiert. Die damit verbundene Vergrößerung oder Verringerung der Breitschlitzkanalhöhe bedeutet eine entsprechende Änderung des Fließwiderstandes, der seinerseits die Fließgeschwindigkeit in der gewünschten Weise beeinflußt. Durch die Zusammensetzung der Walze von mindestens zwei separat voneinander von außen drehbaren Segmenten lassen sich von Segment zu Segment unterschiedliche Kanalhöhen und somit Fließwiderstände einstellen und damit in Abhängigkeit von der Extrudatstranggeometrie und dem zu verarbeitenden Material die Fließgeschwindigkeit über die Kanalbreite regulieren.

Da die Stauwalzen in Bohrungen der Werkzeugober- und/oder -unterplatte stecken, wird bei den dabei fertigungstechnisch möglichen geringen Toleranzen zwischen Bohrung und Walze ein Eindringen von plastischem Material in den Toleranzspalt verhindert. Dadurch wird eine gute Drehbarkeit der Stauwalzen auch bei höheren Drücken im Konturhohlraum während des Extrudierens gewährleistet. Infolge dessen, daß die Walzen quer zur Extrusionsrichtung des Breitschlitzwerkzeuges liegen und nur in dieser Richtung gestufte Kanalverengungen oder -erweiterungen entstehen, kommt es nicht zu einer örtlichen Materialstromteilung, die zu Fließmarkierungen oder Schwachstellen im Extrudat führen können. Bedingt durch die strömungsgünstige Walzengestalt der Staukörper werden außerdem Wirbelbildung, tote Räume und ungleichmäßige thermische Materialbelastungen ausgeschlossen. Bei Breitschlitzwerkzeugen, insbesondere zur Verarbeitung von Kautschukmischungen, wo ein häufiges Öffnen und Reinigen des Werkzeugkonturhohlraumes technologisch erforderlich ist, sind die Stauwalzen, die gegenüber der Werkzeugtrennebene keine Hinterschnitte bilden und nur wenig aus der Kontur herausragen, beim Abheben des verbleibenden Materialpfropfens von der oberen und unteren Werkzeug platten hälfte nicht hinderlich oder können mit geringem Aufwand in ihren Ausgangszustand, parallel zur Werkzeugkontur, gedreht werden.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig, 1: Breitschlitzwerkzeugplatte Konturseite in Draufsicht

Fig.2: Breitschlitzwerkzeug im Schnitt

Fig.3: Schematische Darstellung der Stauwalze mit Stauwalzensegmenten

In dem Breitschlitzwerkzeug 1 ist ein Konturhohlraum 3 eingearbeitet, der das plastische Material von der Extruderschnecke 2 kommend zur verbreiterten, flach auslaufenden parallelen Austrittsöffnung des Breitschlitzwerkzeuges 1 führt. Im Bereich der parallelen Austrittsöffnung ist mindestens eine Stauwalze 4 angeordnet, die sich in der Werkzeugunter- und/oder -oberplatte befinden kann, wie aus der Figur 2 zu sehen ist. Die Staubwalze 4 besteht aus mindestens zwei Stauwalzensegmenten 5. Diese Stauwalzensegmente 5, deren kreisabschnittartigen Ausfräsungen unterschiedliche Querscjinittsgeometrien aufweisen, können von außen über Verstelleinrichtungen 6, hohlgebohrte Wellen und Stellzapfen verstellt werden, so daß je nach Einstellung die Fließgeschwindigkeit des plastischen Materials über den Fließwiderstand beeinflußt wird.

Claims

1. Breitschlitzwerkzeug mit stellbarer Staueinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Stauwalzen (4) mit kreisabschnittartigen Ausfräsungen im Konturhohlraum (3) und der Breitschlitzwerkzeugober- und/oder-unterplatte liegend, quer zum Materialstrom über die gesamte Konturbreite drehbar angeordnet sind.

2. Breitschlitzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwalzen (4) aus einzelnen separat drehbaren Segmenten bestehen und deren kreisabschnittartigen Ausfräsungen entlang der Konturbreite unterschiedliche Querschnittsgeometrien aufweisen.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Breitschlitzwerkzeug zum Herstellen von breitflächigen Extrudatsträngen wie Platten, Folien, Reifenaufbauteilen und Protektoren aus plastischem Material durch Extrusion mit einer entsprechenden Staueinrichtung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Breitschlitzwerkzeuge für Extruder haben die Aufgabe, das plastische Material mittels einer speziell gestalteten Innenkontur, ausgehend von einem kreisrunden Querschnitt am Extruderauslauf, zu einem sich erweiternden und dabei flacher werdenden Querschnitt, der seine größte Breite vor der Matrize bzw. Düse erreicht, auszuformen. Das plastische Material soll dabei über den gesamten Querschnitt den Werkzeugaustritt mit konstanter Fließgeschwindigkeit verlassen, um geringe innere Spannungen und gute Maßhaltigkeit zu erreichen. Bei Mehrfachextrusion, wenn zwei oder mehrere Extrudatstränge nebeneinanderliegend die Matrize verlassen und von einer gemeinsamen Abzugseinrichtung abgezogen werden, ist eine gleiche Austrittsgeschwindigkeit der einzelnen Stränge erforderlich. Durch die Vielzahl der zu verarbeitenden plastischen Massen mit unterschiedlichen Fließeigenschaften und der Varianten der Extrudatgeometrien,fürdie ein und dasselbe Breitschlitzwerkzeug verwendet wird, werden stellbare Staueinrichtungen in das Werkzeug eingebaut, um das eingangs genannte Ziel zu erreichen. Hierfür sind verschiedene technische Lösungen bekannt.

In der DD-WP 3801 und DE-OS 2311 685 werden Einrichtungen beschrieben, die als Leitrippe oder schiffchenförmige Leitflächen bezeichnet werden, die senkrecht zur Konturebene des Breitschlitzwerkzeuges angeordnet und von außen bezüglich ihrer Anströmfläche stellbar sind. Diese Einrichtungen besitzen die Nachteile, daß Wirbel entstehen können, die zu Staus, toten Räumen und ungleichmäßigen thermischen Materialbelastungen führen. Auch ist bei der Verarbeitung von hochviskosen plastischen Massen, wie hochgefüllte Kautschukmischungen, die einen großen Druck im Konturraum erzeugen, die Bewegung der Leitkörper während des Extrudierens kaum möglich. Außerdem bewirken sie eine Teilung des Materialflusses, wodurch nach dem Zusammenfließen Fließmarkierungen entstehen, die Festigkeitsschwachstellen im Extrudatstrang darstellen. Die Verstellung ist sehr aufwendig, da viele einzelne Leitkörper verstellt werden müssen. Ein wesentlicher Nachteil tritt aber bei der Reinigung des Breitschlitzwerkzeuges auf. Die konstruktiv bedingten Hinterschnitte der Leitkörper führen bei der Entfernung des restlichen, im Konturhohlraum verbliebenen Materials, zu einem sehr zeitaufwendigen Arbeitsgang oder zur Deformation der Leitkörper.

Ebenfalls sind in DE-OS 1554786 und DE-OS 3019280 höhenverstellbare geometrische Körper, die in den Konturhohlraum hinein oder heraus verstellt und als verstellbare Staubalken, höhenverstellbare quaderförmige Einsätze oder Drosselbalken bezeichnet werden, enthalten. Diese besitzen die folgenden Nachteile. Das plastische Material setzt sich in Fugen zwischen Stauelement und Werkzeugkörper fest, so daß die Verstellbarkeit nur schwer möglich ist. Auch kann das an den Stauelementen anhaftende zersetzte oder anvulkanisierte Material das Extrudat verunreinigen. Vor der Reinigung des Werkzeuges müssen die Stauelemente soweit durch zusätzlichen Arbeitsaufwand verstellt werden, daß sie nicht in den Konturhohlraum hineinragen, um ein ungehindertes Entfernen des verbleibenden Materials zu ermöglichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Breitschlitzwerkzeug mit einer stellbaren Staueinrichtung zur Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit zu schaffen, um einen maßhaltigen Extrudatstrang mit geringen inneren Spannungen bei der Extrusion unterschiedlicher plastischer Massen zu erhalten und eine einfache Reinigung des Breitschlitzwerkzeuges zu ermöglichen.