DE1172032B

DE1172032B - Press head for processing molten thermoplastic material

Info

Publication number: DE1172032B
Application number: DEJ13147A
Authority: DE
Inventors: Kenneth George Gerber
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1956-04-25
Filing date: 1957-04-24
Publication date: 1964-06-11

Description

Preßkopf zum Verarbeiten von geschmolzenem thermoplastischem Werkstoff Die Erfindung bezieht sich auf einen Preßkopf, der zum Verarbeiten eines geschmolzenen organischen thermoplastischen Materials zu Schläuchen und Rohren dient. Bei derartigen Preßköpfen ist es gewöhnlich notwendig, ein Gas zum Aufblasen des Schlauches, wie beispielsweise Luft, durch den Kern der Düse zuzuführen, um zu verhindern, daß der ausgepreßte Schlauch zusammenfällt oder um diesen gewünschtenfalls aufzublasen, um ihn zu recken. Die Düse muß durch den Kern hindurch zugänglich sein, um an ihr Arbeiten vornehmen zu können. Bei derartigen Verfahren ist es erforderlich, daß das geschmolzene thermoplastische Material in zwei oder mehr Ströme unterteilt wird, bevor es die Düse erreicht. Wenn beispielsweise der Einlaß für das geschmolzene Material durch die Hülse eines Preßkopfes hindurchgeht, muß das Material in zwei Ströme unterteilt werden, welche sich miteinander wieder vereinigen, bevor die Düse wieder erreicht wird. Am Zusammenlaufpunkt dieser Ströme bilden sich nun häufig in dem Material Streifen, und diese sind im allgemeinen in dem ausgepreßten Schlauch oder Rohr sichtbar. Durch solche Linien wird das Aussehen des Schlauches oder Rohres verschlechtert und auch die Festigkeit desselben beeinträchtigt.Press head for processing molten thermoplastic material The invention relates to a press head which is used for processing a molten organic thermoplastic material is used to make hoses and pipes. With such Crimping heads it is usually necessary to use a gas to inflate the hose, such as for example air, through the core of the nozzle to prevent the the squeezed out hose collapses or to inflate it if desired, to stretch him. The nozzle must be accessible through the core in order to be able to use it To be able to do work. In such methods it is necessary that the molten thermoplastic material is divided into two or more streams, before it reaches the nozzle. For example, if the inlet for the molten Material passes through the sleeve of a compression head, the material must be in two Streams are divided, which reunite with each other before the nozzle is reached again. At the confluence point of these currents now often form strips in the material, and these are generally in the extruded tube or pipe visible. Such lines will define the appearance of the hose or pipe deteriorates and also deteriorates the strength thereof.

Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile nunmehr überwunden.The present invention overcomes these disadvantages.

An sich sind Mischköpfe für Auspreßvorrichtungen bekannt, durch die das geschmolzene Mateaxial unter einem gleichbleibenden Druck dem Preßkopf zugefügt werden kann. Derartige Mischköpfe besitzen: ' á) Rohre oder Durchlässe, welche sich unter einem Winkel vereinigen, um die Ströme des plastischen Materials zusammenlaufen zu lassen, b) eine Einstellvorrichtung für den Durchmesser oder die Verengung der Rohre oder Durchlässe, c) divergierende, teilweise schraubenlinienförmige Kanäle und d) eine Mischkammer mit einer Auslaßverengung. Mixing heads for extrusion devices are known per se, through which the melted material axially added to the press head under a constant pressure can be. Such mixing heads have: 'á) pipes or passages, which unite at an angle to converge the streams of plastic material to let b) an adjustment device for the diameter or the narrowing of the Pipes or passages, c) diverging, partially helical channels and d) a mixing chamber with an outlet constriction.

Durch diese Köpfe wird a) eine Wirbelung in der Schmelze und b) ein kräftiges Rühren der Schmelze erzielt. Derartige Köpfe können wohl zum Auspressen von Rohren oder Schläuchen verwendet werden, da jedoch die Masse in verschiedenen Strömen dem Kopf zugeführt wird, ergaben sich auf den hergestellten Rohren oder Schläuchen sichtbare Streifen oder Linien. These heads create a) swirl in the melt and b) a vigorous stirring of the melt achieved. Such heads can probably be squeezed out of pipes or hoses are used, however, since the mass in different Streams supplied to the head, arose on the manufactured tubes or Stripes or lines visible in the hoses.

Es ist ein Preßkopf zum Aufpressen eines Überzugs auf einen Leiter bekannt, bei dem der Leiter durch eine Mittelöffnung in einem drehbaren zylindrischen Kern geführt wird, der in der Nähe der Düsenöffnung in einer kegelstumpfförmigen Spitze ausläuft und mit schraubenlinienförmigen Nuten im zylindrischen Teil versehen ist, durch die das Kunststoff-Überzugsmaterial zur Düse gefördert wird. Bei diesem bekannten Kopf kann der Kunststoff nicht von einer Nut zur in Richtung zur Düse hin nächsten übertreten, und bei Verwendung dieses Kopfes zum Auspressen von Rohren oder Schläuchen würde der aus den schraubenlinienförmigen Nuten austretende Kunststoff Vereinigungsstreifen entsprechend der Kerndrehung zeigen. It is a press head for pressing a coating onto a conductor known in which the conductor through a central opening in a rotatable cylindrical Core is guided near the nozzle opening in a frustoconical Tip ends and provided with helical grooves in the cylindrical part through which the plastic coating material is conveyed to the nozzle. With this one known head, the plastic cannot move from a groove to in the direction of the nozzle over to the next, and when using this head for pressing out pipes or tubing would be the plastic emerging from the helical grooves Show union stripes according to the core rotation.

Die vorliegende Erfindung schlägt nunmehr einen Preßkopf vor, bei dem das Zusammentreffen von Strömen des geschmolzenen thermoplastischen Materials vermieden und somit das Auftreten von Streifen in dem endgültigen Produkt ausgeschlossen wird. The present invention now proposes a compression head at the meeting of streams of molten thermoplastic material avoided, thus eliminating the occurrence of streaks in the final product will.

Gemäß der Erfindung wird ein Preßkopf zum Verarbeiten von geschmolzenem thermoplastischem Werkstoff zu Rohren und Schläuchen, bestehend aus einem Gehäuse und einem in einer zylindrischen Bohrung dieses Gehäuses unter Bildung eines ringförmigen, zur Preßdüse führenden Kanals angeordneten und von der Düse abgewandten Ende fest im Gehäuse sitzenden Kerns, bei dem seitlich am Gehäuse eine Werkstoffzuführung vorgesehen ist, verbessert. According to the invention, a press head for processing molten thermoplastic material for pipes and hoses, consisting of a housing and one in a cylindrical bore of this housing to form an annular, arranged to the press nozzle leading channel and facing away from the end of the nozzle The core is located in the housing, with a material feed on the side of the housing is provided, improved.

Das Neue der Erfindung wird darin erblickt, daß in der Wand des Kernes und in der den Kern umgebenden Innenwand der Bohrung oder in einer dieser Flächen eine Nut, mit ihrem Anfang im Bereich der Werkstoffzuführung liegend, schraubenlinienförmig verlaufend angeordnet, die Wand des Kernes in Richtung zur Düse hin mit allmählich abnehmendem und/oder die Innenwand der Bohrung mit allmählich zunehmendem Durchmesser ausgebildet, die Tiefe der Nut in Richtung zur Düse hin allmählich bis auf Null abnehmend ausgeführt und die Nut über mehr als eine volle Windung geführt ist. The novelty of the invention is seen in the fact that in the wall of the core and in the inner wall of the bore surrounding the core or in one of these surfaces a groove, with its start in the area of the material feed, in a helical shape arranged to run, the wall of the core gradually in the direction of the nozzle decreasing and / or the inner wall of the bore with gradually increasing diameter formed, the depth of the groove in the direction of the nozzle gradually down to zero running decreasing and the groove is guided over more than one full turn.

Ein Preßkopf gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung teilweise im Schnitt dargestellt. A press head according to the invention is partially in the drawing Section shown.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt besteht der Preßkopf gemäß der Erfindung aus einem Gehäuse 1 und einem Kern 2. Dieser Kern besitzt eine axiale Bohrung 3, durch die Luft in das Innere des ausgepreßten Schlauches oder Rohres gepreßt werden kann. Der Kern 2 paßt bei 4 dicht in die Bohrung des Gehäuses 1, und auf dem Kern 2 ist eine schraubenlinienförmig geführte Nut 8 vorgesehen, deren Tiefe nach dem Auspreßende des Kopfes zu abnimmt. Der Preßkopf besitzt an seinem Auslaßende eine Düse 6, durch die das Rohr oder der Schlauch geformt wird. Ein Einlaß für das geschmolzene Material erstreckt sich durch das Gehäuse 1 tangential zur Bohrung, in welcher der Kern 2 angeordnet ist und mündet in der schraubenlinienförmig geführten Nut 8, die bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel in den Kern 2 eingearbeitet ist. Der Anfang 7 dieser schraubenlinienförmigen Nut 8 verläuft schräg, und die Querschnitte der schraubenlinienförmigen Nut 8 und der Einlaßöffnung sind derart, daß im Übergangsbereich ein kontinuierlicher Kanal von konstantem Volumen und konstantem Querschnitt gebildet wird. Die Tiefe der schraubenlinienförmigen Nut 8 nimmt in dem Maße ab, wie der Kern 2 verjüngt ist, und endet, sobald der Betrag der Verjüngung gleich der ursprünglichen maximalen Tiefe der schraubenlinienförmigen Nut 8 wird. Der Durchmesser des Kernes 2 wird bei 6 rasch größer und paßt sich dort der Abmessung der Eintrittsstelle der Düse an. Am oberen Ende des Kernes 2 ist ein einen größeren Durchmesser aufweisender Bund 10 vorgesehen, mittels dessen der Kern in der Bohrung des Gehäuses 1 zentriert wird. Am unteren Teil des Kernes ist ein ringförmiger Wulst vorgesehen, durch den eine Querschnittsverengung 11 gebildet wird. As can be seen from the drawing, the press head according to the Invention of a housing 1 and a core 2. This core has an axial Hole 3, through the air into the interior of the squeezed hose or pipe can be pressed. The core 2 fits tightly into the bore of the housing 1 at 4, and on the core 2 a helically guided groove 8 is provided, whose Depth decreases towards the extrusion end of the head. The press head has on his Outlet end a nozzle 6 through which the tube or hose is formed. One inlet for the molten material extends through the housing 1 tangential to Bore in which the core 2 is arranged and opens into the helical shape guided groove 8, which in the embodiment shown in the drawing is incorporated into the core 2. The beginning 7 of this helical groove 8 runs obliquely, and the cross sections of the helical groove 8 and the Inlet openings are such that in the transition area a continuous channel of constant volume and constant cross section is formed. The depth of the helical Groove 8 decreases as the core 2 is tapered and ends as soon as the amount the taper is equal to the original maximum depth of the helical Groove 8 is. The diameter of the core 2 increases rapidly at 6 and adapts there the dimension of the entry point of the nozzle. At the top of the core 2 is a a larger diameter collar 10 is provided, by means of which the core is centered in the bore of the housing 1. At the bottom of the core is a annular bead is provided through which a cross-sectional constriction 11 is formed will.

Wenn der beschriebene Preßkopf sich in Betrieb befindet, wird dieser vorzugsweise senkrecht angeordnet, so daß das Auspressen entweder nach oben oder unten erfolgt. Das geschmolzene thermoplastische organische Material wird der Einlaßöffnung beispielsweise durch eine Schneckenpresse zugeführt, und das Material tritt ungehemmt in die schraubenlinienförmige Nut 8 ein. Wenn das Material in den Bereich des verjüngten Kernteils gelangt, geht es, da es auch in axialer Richtung aus der Nut 8 austreten kann, wie der Spalt bei 5 zeigt, allmählich in eine kontinuierliche ringförmige Form über, ohne daß in ihm tote Stellen oder Verbindungslinien gebildet werden. Das Material füllt dabei allmählich den ganzen ringförmigen Kanal aus und wird schließlich durch die Düsenöffnung 6 ausgepreßt. Die verhältnismäßig große Breite der Ringkammer9, welche unmittelbar vor der Düse angeordnet ist, ermöglicht das Aufrechterhalten eines gleichmäßigen Auspreßdruckes, nachdem das Verfahren einmal angelaufen ist. If the press head described is in operation, it will preferably arranged vertically, so that the pressing either upwards or below is done. The molten thermoplastic organic material becomes the inlet port for example fed by a screw press, and the material passes unrestrained into the helical groove 8. When the material is in the area of the tapered When the core part arrives, it works because it also emerges from the groove 8 in the axial direction can, as the gap at 5 shows, gradually into a continuous annular shape Form over without creating dead spots or connecting lines in it. The material gradually fills the entire annular canal and eventually becomes pressed through the nozzle opening 6. The relatively large width of the annular chamber9, Which is placed immediately in front of the nozzle, allows maintaining a uniform expressing pressure after the process has started once.

Der zu Der beschriebene Preßkopf läßt sich äußerst einfach herstellen, da, wie sich aus der Zeichnung ergibt, das Gehäuse 1 und der Kern 2 sich leicht auf der Drehbank bearbeiten lassen. Die schraubenlinienförmige Nut 8 des Kernes kann eingeschnitten werden, bevor dieser abgedreht wird, und durch das Abdrehen des Kernes ergibt sich die radiale Abmessung des Kanals in diesem Bereich von selbst, und die Höhe der Gewindegänge nimmt allmählich in Richtung der Auspreßdüse ab. Der Preßkopf kann auch so ausgebildet sein, daß beispielsweise die das Rohr oder den Schlauch formende Düse an dem Preßkopf befestigt wird, und sie braucht mit diesem nicht aus einem Stück zu bestehen. Die schraubenlinienförmige Nut kann auch an der Innenseite der Gehäusebohrung angebracht werden. Die schraubenlinienförmige Nut braucht auf ihrer Länge keine kleiner werdende Tiefe aufzuweisen. Die Gesamtzunahme der Breite des ringförmigen Kanals hinter der Eintrittsöffnung kann auch dadurch erzielt werden, daß der innere Durchmesser der Hülse größer wird, anstatt daß der äußere Durchmesser des Kernes geringer wird. The press head described can be produced extremely easily, because, as can be seen from the drawing, the housing 1 and the core 2 easily machine on the lathe. The helical groove 8 of the core can be cut before it is twisted off and by twisting it off of the core results in the radial dimension of the channel in this area by itself, and the height of the threads gradually decreases in the direction of the extrusion nozzle. Of the Press head can also be designed so that, for example, the pipe or the Hose-forming nozzle is attached to the compression head, and needs with this not to consist of one piece. The helical groove can also be on the Inside of the housing bore. The helical groove does not need to have a decreasing depth along its length. The total increase the width of the annular channel behind the inlet opening can also be thereby be achieved that the inner diameter of the sleeve is larger, instead of that outer diameter of the core becomes smaller.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Preßkopf kann zum Auspressen von beliebigem organischem thermoplastischem Material in geschmolzenem Zustand zwecks Herstellung von Schläuchen oder Rohren verwendet werden. Da Streifen und Verbindungslinien im allgemeinen eher auftreten, je geringer die Stärke des ausgepreßten Materials wird, ist diese Apparatur besonders brauchbar zur Herstellung von dünnwandigen Rohren oder Schläuchen der gewünschten Art mit oder ohne Orientierung durch Recken nach dem Auspressen und Kühlen. The pressing head forming the subject of the invention can be used for pressing of any organic thermoplastic material in a molten state for the purpose of Manufacture of hoses or pipes are used. There stripes and connecting lines generally more likely to occur, the lower the strength of the extruded material this apparatus is particularly useful for making thin-walled tubes or tubing of the desired type with or without orientation by stretching pressing and cooling.

Beispielsweise kann diese Apparatur zur Herstellung von schlauchförmigen Filmen aus beliebigen Werkstoffen verwendet werden, wie beispielsweise aus linearen filmbildenden Polyestern und Polyamiden, Polyäthylen, Polyvinylchlorid und Gummihydrochlorid. Die linearen Polyester der Terephthalsäure, insbesondere Polyäthylenterephthalat, sind Polymere, welche besonders vorteilhaft durch diesen Preßkopf ausgepreßt werden können, weil das Aussehen, die Klarheit und der Glanz derartiger Filme außergewöhnlich gut sind und ein derartiger Film durch kleine Mängel leichter beeinträchtigt wird, als ein Film aus irgendwelchen anderen Werkstoffen. Der Preßkopf kann auch zur Herstellung von starkwandigen Rohren mit besonders hohen Festigkeitseigenschaften, beispielsweise aus Polyäthylen, verwendet werden.For example, this apparatus for the production of tubular Films made of any material can be used, such as linear film-forming polyesters and polyamides, polyethylene, polyvinyl chloride and rubber hydrochloride. The linear polyesters of terephthalic acid, especially polyethylene terephthalate, are polymers which are particularly advantageously pressed out by this press head can because the appearance, clarity, and gloss of such films are exceptional are good and such a film is more easily affected by small imperfections, as a film made of any other material. The press head can also be used for production of thick-walled pipes with particularly high strength properties, for example made of polyethylene.

Claims

Claim: Compression head for processing molten thermoplastic Material for pipes and hoses, consisting of a housing and one in one cylindrical bore of this housing to form an annular, to the press nozzle leading channel arranged and facing away from the nozzle end firmly in the housing seated core, in which a material feed is provided on the side of the housing is, characterized in that in the Wall of the core (2) and in the inner wall of the bore surrounding the core (2) or in one of these surfaces a groove (8), with its beginning (7) lying in the area of the material feed, in a helical shape arranged to run, the wall of the core (2) in the direction of the nozzle with gradually decreasing and / or the inner wall of the bore with gradually increasing diameter formed, the depth of the groove (8) in the direction of the nozzle gradually down to zero running decreasing and the groove (8) is guided over more than one full turn Documents considered: French Patent No. 1 024 205; U.S. Patents No. 2740 988, 2 626 427.