DE112014006412B4

DE112014006412B4 - Extrusionsmaschine

Info

Publication number: DE112014006412B4
Application number: DE112014006412.2T
Authority: DE
Inventors: Shigeaki Nomura
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2022-12-08
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: DE112014006412T5; KR102179390B1; JP6254252B2; PH12016501681A1; WO2015128949A1; KR20160127039A; PH12016501681B1; RU2016137491A3; CN106029335A; US20170008213A1; RU2016137491A; RU2660127C2; JPWO2015128949A1; CN106029335B; US10279529B2

Abstract

Extrusionsmaschine, die Folgendes aufweist:einen Kopfkörper (11);einen an einer Frontfläche des Kopfkörpers (11) angeordneten Düsensitz (13);eine Düse (17), die abnehmbar an dem Düsensitz (13) angebracht ist, wobei die Düse (17) einen Extrusionsauslass (18) hat, der mit einer Öffnung (12) in Verbindung steht, durch die plastisches Material aus dem Kopfkörper (11) ausgegeben wird;ein Halteelement (51), das mit einer Frontfläche der Düse (17) in Kontakt ist; undeinen Pressmechanismus, der das Halteelement (51) gegen die Frontfläche der Düse (17) presst, wobei der Pressmechanismus Folgendes beinhaltet:eine Schraube (34), die die Düse (17) gegen den Düsensitz (13) presst;ein erstes Element, das mit dem Halteelement (51) gekoppelt ist;ein zweites Element, auf das Kraft in einer Richtung angewendet wird, wenn das Pressen eine Reaktionskraft erzeugt, die auf die Schraube (34) wirkt; undeine Kurvenfläche (27, 45), die zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist, wobei die Kurvenfläche (27, 45) veranlasst, dass die in der einen Richtung auf das zweite Element angewendete Kraft auf das Halteelement (51) zur Düse (17) hin wirkt, wobeidas erste Element einen ersten Zapfen (24) beinhaltet, der in eine erste Bohrung (21) des Düsensitzes (13) eingefügt ist und mit einem Kopf (23) versehen ist, der mit dem Haltelement (51) in Kontakt ist,das zweite Element Folgendes beinhaltet:ein Setzelement (31), das am Düsensitz (13) angeordnet ist; undeinen zweiten Zapfen (40) mit einem Kopf (42), der mit dem Setzelement (31) in Kontakt ist, wobei der zweite Zapfen (40) in eine zweite Bohrung (32, 41) des Setzelements (31) und des Düsensitzes (13) eingefügt ist, undwenigstens einer von dem ersten Zapfen (24) und dem zweiten Zapfen (40) eine Kurvenfläche (27, 45) beinhaltet, die mit dem anderen von dem ersten Zapfen (24) und dem zweiten Zapfen (40) in Kontakt ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Extrusionsmaschine, die ein plastisches Material wie etwa Gummi extrudiert.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1 und Patentdokument 2 offenbaren Extrusionsmaschinen. Die Extrusionsmaschinen haben jeweils einen Kopf, an dessen distalem Ende eine Düse angebracht ist. Die Düse hat einen Extrusionsauslass, der die extrudierte Form von plastischem Material bestimmt.
DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanische Patent-Auslegeschrift JP 2003- 266 518 A
Patentdokument 2: Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. JP 2008- 000 946 A

Als weiterer Stand der Technik werden die US 4 124 346 A sowie die JP 2003- 117 982 A genannt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Beim Ändern von zum Beispiel der extrudierten Form des plastischen Materials muss die Düse durch eine Düse mit einem Extrusionsauslass ersetzt werden, der eine andere Form oder Größe hat. In einem solchen Fall müssen die Düsen auf eine Weise gestaltet sein, die das Anbringen und Entfernen an bzw. vom Kopf der Extrusionsmaschine ermöglicht. Dies kann aber zur Leckage von plastischem Material aus dem Grenzbereich zwischen dem Kopf der Extrusionsmaschine und der Düse führen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Extrusionsmaschine bereitzustellen, die die Leckage von plastischem Material zwischen dem Kopf der Extrusionsmaschine und der Düse heraus verhindert, selbst wenn die Extrusionsmaschine so gestaltet ist, dass das Ersetzen der Düse ermöglicht wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Extrusionsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zum Lösen der obigen Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Extrusionsmaschine mit einem Kopfkörper und einem an einer Frontfläche des Kopfkörpers angeordneten Düsensitz vor. Eine Düse ist abnehmbar an dem Düsensitz angebracht. Die Düse hat einen Extrusionsauslass, der mit einer Öffnung in Verbindung steht, durch die plastisches Material aus dem Kopfkörper ausgegeben wird. Ein Halteelement ist mit einer Frontfläche der Düse in Kontakt. Ein Pressmechanismus presst das Halteelement gegen die Frontfläche der Düse.
Dementsprechend presst der Pressmechanismus die Düse mit dem Halteelement gegen die Frontfläche des Kopfs und die Leckage von Gummi zwischen dem Kopf und der Düse heraus wird auf geeignete Weise verhindert.
Der Pressmechanismus kann eine Schraube, die die Düse gegen den Düsensitz presst, ein erstes Element, das mit dem Halteelement gekoppelt ist, ein zweites Element, auf das Kraft in einer Richtung angewendet wird, wenn das Pressen eine Reaktionskraft erzeugt, die auf die Schraube wirkt, und eine Kurvenfläche, die zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist, beinhalten. Die Kurvenfläche veranlasst, dass die in der einen Richtung auf das zweite Element angewendete Kraft auf das Halteelement zur Düse hin wirkt.
Dementsprechend verursacht beim Festspannen der Düse mit der Schraube die resultierende Reaktionskraft, dass die Kurvenwirkung der Kurvenflächen eine Kraft erzeugt, die mit dem zweiten Element auf das Halteelement zur Düse hin wirkt, so dass die Düse gegen den Kopf gepresst wird. Die Düse kann so mit einer einzelnen Schraube gegen den Düsensitz gepresst werden und auch gegen die Frontfläche des Kopfs gepresst werden. Dies vereinfacht die Konstruktion zur Fixierung der Düse und erleichtert die Aufgabe zur Befestigung der Düse.
Des Weiteren wandelt die Kurvenfläche die Befestigungsbewegung der Schraube in Presskraft des Halteelements um. Die Düse kann daher mit einer leichten Kraft, die die Schraube dreht, stark gegen den Kopf gepresst werden. Dies gewährleistet ferner das Verhindern der Leckage von plastischem Material.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung verbessert erfolgreich die Funktion zum Verhindern von Leckage des plastischen Materials zwischen dem Kopf der Extrusionsmaschine und der Düse heraus.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kopfteil einer Extrusionsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Explosivansicht des Kopfteils der Extrusionsmaschine.
3 ist eine Frontansicht des Kopfteils der Extrusionsmaschine.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen zweiten Zapfen und einen ersten Zapfen zeigt.
5 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 5-5 in 3.
6 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 6-6 in 3.

AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird nun eine Ausführungsform einer Extrusionsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in den 2 und 6 gezeigt, hat ein Kopf 11 (Kopfkörper) der Gummiextrusionsmaschine ein distales Ende, das eine Öffnung 12 zum Ausgeben von Gummi beinhaltet. Im Kopf 11 ist eine Schnecke zum Zuführen von Gummi angeordnet. Die Schnecke ist in den Zeichnungen der Ausführungsform nicht abgebildet. Am distalen Ende des Kopfs 11 ist ein Düsensitz 13 befestigt.
Wie in den 1, 2 und 3 gezeigt, hat der Düsensitz 13 ein Passstück 14, das nach vorn und oben offen ist. An dem Passstück 14 ist eine Düse 17, die durch Aufeinandersetzen eines oberen und eines unteren Düsenstücks 15 und 16 gebildet wird, abnehmbar angebracht. Zwischen den Düsenstücken 15 und 16 verläuft ein Extrusionsauslass 18, der mit der Öffnung 12 in Verbindung steht. Das Gummi im Kopf 11 wird durch die Öffnung 12 nach vorn und zum Extrusionsauslass 18 hinaus extrudiert.
Wie in 5 gezeigt, verlaufen an entgegengesetzten Seiten des Passstücks 14 erste Bohrungen 21, die horizontal sind, durch den Düsensitz 13 und den Kopf 11. In jede erste Bohrung 21 ist ein erster Zapfen 24, der einen Kopf 23 hat, eingefügt. Die erste Bohrung 21 beinhaltet einen tiefen Teil 22, der eine Feder 25 aufnimmt. Die Feder 25 spannt den ersten Zapfen 24 nach vorn vor.
Wie in 4 gezeigt, beinhaltet der in Längsrichtung mittige Teil des ersten Zapfens 24 eine Aussparung 26. In der Aussparung 26 ist eine abgeschrägte Kurvenfläche 27 ausgebildet.
Wie in den 1 und 5 gezeigt, ist am Düsensitz 13 ein Setzelement 31 angeordnet. Zweite obere Bohrungen 32 verlaufen an den zwei Enden des Setzelements 31 in der vertikalen Richtung durch es hindurch. Eine Schraubenbohrung 33 verläuft zwischen den zwei zweiten oberen Bohrungen 32 in der vertikalen Richtung durch das Setzelement 31. Eine Spannschraube 34 ist in der Schraubenbohrung 33 befestigt. Das distale Ende der Spannschraube 34 ist mit der oberen Oberfläche einer Auflagerplatte 35 in Kontakt, die auf der Düse 17 liegt und von der Düse 17 separat ist. Die Schraube 34 wird auf die Auflagerplatte 35 festgezogen, um die Düsenstücke 15 und 16 gegeneinander zu pressen und auch um die Düse 17 gegen die innere untere Oberfläche des Passstücks 14 im Düsensitz 13 zu pressen.
Wie in den 1 und 5 gezeigt, verlaufen zweite untere Bohrungen 41, die den zweiten oberen Bohrungen 32 entgegengesetzt sind, an den zwei Enden des Düsensitzes 13 in der vertikalen Richtung durch ihn hindurch. Die zweiten unteren Bohrungen 41 schneiden sich mit den ersten Bohrungen 21 des Düsensitzes 13. In die zweiten oberen Bohrungen 32 und die zweiten unteren Bohrungen 31 sind zweite Zapfen 40 eingefügt. Das obere Ende jedes zweiten Zapfens 40 hat einen Kopf 42, der sich an der oberen Oberfläche des Setzelements 31 befindet.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, beinhaltet der vertikal Mittelteil jedes zweiten Zapfens 40 eine abgeschrägte Kurvenfläche 45. Die Vorspannkraft der Feder 25 verursacht, dass die Kurvenfläche 27 des ersten Zapfens 24 mit der Kurvenfläche 45 in Kontakt kommt.
Wie in den 2 und 5 gezeigt, befindet sich zwischen den Köpfen 23 der ersten Zapfen 24 und der Düse 17 ein plattenartiges Halteelement 51. Das Halteelement 51 hat zwei Enden mit Aussparungen 52, an denen das Halteelement 51 über den ersten Zapfen 24 gehalten wird. In diesem Zustand sind die ersten Zapfen 24 mit dem Halteelement 51 gekoppelt. Der mittige Teil des Halteelements 51 beinhaltet eine Öffnung 53, die dem Extrusionsauslass 18 entspricht. Das aus dem Extrusionsauslass 18 der Düse 17 ausgegebene Gummi passiert durch die Öffnung 53 und nach vorn.
In der vorliegenden Ausführungsform bilden die ersten Zapfen 24, die Kurvenflächen 27, das Setzelement 30, die Schraube 34, die zweiten Zapfen 40 und die Kurvenflächen 45 einen Pressmechanismus. Die ersten Zapfen 24 bilden ein erstes Element und das Setzelement 31 und die zweiten Zapfen 40 bilden ein zweites Element.
Im Folgenden wird nun die Funktionsweise der Extrusionsmaschine beschrieben.
1 zeigt einen Zustand, in dem die Extrusionsmaschine funktionsfähig ist. Die Schnecke (nicht gezeigt) im Kopf 11 wird gedreht, um Gummi zum Extrusionsauslass 18 hinaus zu extrudieren, so dass das Gummi eine Querschnittsform hat, die mit der Form und Größe des Extrusionsauslasses 18 übereinstimmt.
In diesem Zustand steht das untere Ende der Schraube 34 beträchtlich nach unten vor. Das untere Ende der Schraube 34 ist daher mit der oberen Oberfläche der Auflagerplatte 35 in Kontakt und spannt die Auflagerplatte 35 fest. Dies erzeugt eine Reaktionskraft, die auf die Schraube 34 wirkt, und eine Kraft wirkt auf das Setzelement 31 in einer Steigrichtung, so dass das Setzelement 31 die ersten Zapfen 24 anhebt.
Folglich werden die Kurvenfläche 27 des ersten Zapfens 24 und die Kurvenfläche 45 des zweiten Zapfens 40 gegeneinander gepresst und die Kurvenwirkung der Kurvenflächen 27 und 45 zieht den ersten Zapfen 24 zum Kopf 11 hin. Der Kopf 23 des ersten Zapfens 24 wendet daher eine zum Kopf 11 gerichtete Bewegungskraft auf das Halteelement 51 an. Das Halteelement 51 presst die Düse 17 gegen die Frontfläche des Kopfes 11. Wie oben beschrieben, wenden die Kurvenflächen 27 und 45 eine Kraft in einer Richtung, die zur Düse 17 am Halteelement 51 hin wirkt, auf den ersten Zapfen 24 an. Dies produziert effektiv eine Wirkung, die Leckage von Gummi zwischen der Düse 17 und der Frontfläche des Kopfs 11 heraus verhindert.
Wenn die Kurvenfläche 45 des zweiten Zapfens 40 und die Kurvenfläche 27 des ersten Zapfens 24 gegeneinander gepresst werden, wird das Heben des zweiten Zapfens 40 eingeschränkt. Das Setzelement 31 wird daher am Heben gehindert, da es gegen die Köpfe 42 der zweiten Zapfen 40 gepresst wird. Infolgedessen spannt die Abwärtsbewegung der Schraube 34 die obere Oberfläche der Auflagerplatte 35 mit der distalen Seite der Schraube 34 fest. Dies presst die Düse 17 gegen die innere untere Oberfläche des Passstücks 14 im Düsensitz 13 und presst die Düsenstücke 15 und 16 gegeneinander. Dementsprechend wird die Leckage von Gummi zwischen den Düsenstücken 15 und 16 heraus effektiv verhindert.
Beim Ersetzen der Düse 17 durch eine mit einem Extrusionsauslass 18, der eine andere Form hat, oder beim Säubern der Düse 17 wird die Düse 17 aus der Extrusionsmaschine entfernt. Spezieller wird die Schraube 34, die die Auflagerplatte 35 festspannt, gelockert. Dadurch wird der abwärts vorstehende Betrag des unteren Endes der Schraube 34 verkleinert. Die durch die Auflagerplatte 35 auf die Düse 17 wirkende Festspannkraft wird daher geschwächt, die Kraft, die die Düse 17 gegen die innere untere Oberfläche des Passstücks 14 im Düsensitz 13 presst, wird geschwächt und die Kraft, die die Düsenstücke 15 und 16 gegeneinander presst, wird geschwächt.
Wenn die die Schraube 34 gegen die Auflagerplatte 35 pressende Kraft geschwächt wird, nimmt die Hebekraft ab, die durch das Setzelement 31 auf jeden zweiten Zapfen 40 wirkt. Der Zustand, in dem die Kurvenflächen 27 und 45 gegeneinander gepresst werden, wird daher aufgehoben und die Vorwärtsbewegung des ersten Zapfens 24 ermöglicht. Die Feder 25 bewegt den ersten Zapfen 24 nach vorn. Daher wird das Pressen des Kopfs 23 des ersten Zapfens 24 gegen das Halteelement 51 aufgehoben, das Pressen des Halteelements 51 gegen die Düse 17 wird aufgehoben und das Halteelement 51 wird vom ersten Zapfen 24 getrennt.
So wird die Düse 17 aus dem fixierten Zustand gelöst und die Düse 17 kann von der Extrusionsmaschine entfernt werden.
Beim Anbringen einer anderen Düse 17 an der Extrusionsmaschine werden die oben beschriebenen Ausbauvorgänge umgekehrt.
Die vorliegende Erfindung hat die unten beschriebenen Vorteile.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Befestigungswirkung der Schraube 34 zum Gegeneinanderpressen der Kurvenflächen 27 und 45 verwendet. Infolgedessen presst das Halteelement 51 die Düse 17 gegen die Frontfläche des Kopfs 11 und die Leckage von Gummi zwischen dem Kopf 11 und der Düse 17 heraus wird auf geeignete Weise verhindert. Ferner werden die Düsenstücke 15 und 16 der Düse 17 gegeneinander gepresst und die Leckage von Gummi zwischen den Düsenstücken 15 und 16 heraus wird ebenfalls auf geeignete Weise verhindert.
Ferner presst das Festziehen der Schraube 34 die Düsenstücke 15 und 16 der Düse 17 mit der Festspannkraft gegeneinander und die Wirkung der Kurvenflächen 27 und 45 presst die Düse 17 mit dem Halteelement 51 gegen die Frontfläche des Kopfs 11. So braucht nur die einzelne Schraube 34 festgezogen zu werden, die Konstruktion ist einfach und die Aufgabe ist leicht. Dementsprechend können Entfernen und Anbringung der Düse 17 beim Auswechseln oder Säubern der Düse 17 schnell und einfach durchgeführt werden.
Darüber hinaus wird die Befestigungsbewegung der Schraube 34 von den Kurvenflächen 27 und 45 in eine Kraft umgewandelt, die das Halteelement 51 gegen die Düse 17 presst. Die Düse 17 kann daher mit einer leichten Kraft, die die Schraube 34 dreht, stark gegen den Kopf 11 gepresst werden. Dies gewährleistet weiter das Verhindern von Gummileckage.
Die obige Ausführungsform kann wie unten beschrieben modifiziert werden.
Anstatt die Düse 17 mit den Düsenstücken 15 und 16 zu bilden, kann die gesamte Düse 17 von einem einzelnen integrierten Block gebildet werden.
Das Halteelement 51 kann durch eine Schraube mit dem Kopf 11 der Extrusionsmaschine gekoppelt sein und die Schraube kann festgezogen werden, um die Düse 17 gegen die Frontfläche des Kopfs 11 zu pressen.
Die schrägen Kurvenflächen 27 und 45 des ersten Zapfens 24 und des zweiten Zapfens 40 brauchen nur an wenigstens einem von dem ersten Zapfen 24 und dem zweiten Zapfen 40 ausgebildet zu sein.
Bezugszeichenliste

11: Kopf,
13: Düsensitz,
15: Düsenstück,
16: Düsenstück,
17: Düse,
24: erster Zapfen,
27: Kurvenfläche,
31: Setzelement,
34: Schraube,
40: zweiter Zapfen,
45: Kurvenfläche,
51: Halteelement.

Claims

Extrusionsmaschine, die Folgendes aufweist: einen Kopfkörper (11); einen an einer Frontfläche des Kopfkörpers (11) angeordneten Düsensitz (13); eine Düse (17), die abnehmbar an dem Düsensitz (13) angebracht ist, wobei die Düse (17) einen Extrusionsauslass (18) hat, der mit einer Öffnung (12) in Verbindung steht, durch die plastisches Material aus dem Kopfkörper (11) ausgegeben wird; ein Halteelement (51), das mit einer Frontfläche der Düse (17) in Kontakt ist; und einen Pressmechanismus, der das Halteelement (51) gegen die Frontfläche der Düse (17) presst, wobei der Pressmechanismus Folgendes beinhaltet: eine Schraube (34), die die Düse (17) gegen den Düsensitz (13) presst; ein erstes Element, das mit dem Halteelement (51) gekoppelt ist; ein zweites Element, auf das Kraft in einer Richtung angewendet wird, wenn das Pressen eine Reaktionskraft erzeugt, die auf die Schraube (34) wirkt; und eine Kurvenfläche (27, 45), die zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist, wobei die Kurvenfläche (27, 45) veranlasst, dass die in der einen Richtung auf das zweite Element angewendete Kraft auf das Halteelement (51) zur Düse (17) hin wirkt, wobei das erste Element einen ersten Zapfen (24) beinhaltet, der in eine erste Bohrung (21) des Düsensitzes (13) eingefügt ist und mit einem Kopf (23) versehen ist, der mit dem Haltelement (51) in Kontakt ist, das zweite Element Folgendes beinhaltet: ein Setzelement (31), das am Düsensitz (13) angeordnet ist; und einen zweiten Zapfen (40) mit einem Kopf (42), der mit dem Setzelement (31) in Kontakt ist, wobei der zweite Zapfen (40) in eine zweite Bohrung (32, 41) des Setzelements (31) und des Düsensitzes (13) eingefügt ist, und wenigstens einer von dem ersten Zapfen (24) und dem zweiten Zapfen (40) eine Kurvenfläche (27, 45) beinhaltet, die mit dem anderen von dem ersten Zapfen (24) und dem zweiten Zapfen (40) in Kontakt ist.
Extrusionsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Düse (17) von zwei aufeinandergesetzten Düsenstücken (15, 16) gebildet wird, zwischen den Düsenstücken (15, 16) ein Extrusionsauslass (18) gebildet wird und die Schraube (34) die Düsenstücke (15, 16) gegeneinander presst.
Extrusionsmaschine nach Anspruch 1, wobei der Kopfkörper (11) eine Feder (25) beinhaltet, die den ersten Zapfen (24) in einer Richtung vorspannt, in der sich der Kopf (23) des ersten Zapfens (24) von dem Halteelement (51) weg bewegt.