DE1276906B - Spritzkopf - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B29d

Deutsche KL: 39 a3 - 23/04

Nummer: 1276 906

Aktenzeichen: P 12 76 906.1-16 (D 48024)

Anmeldetag: 20. August 1965

Auslegetag: 5. September 1968

Die Erfindung befaßt sich mit einem Spritzkopf zur Herstellung von Schläuchen aus einer beliebigen Anzahl von Schichten aus verspritzbarem Material.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau derartiger Spritzköpfe möglichst zu vereinfachen und so zu gestalten, daß die Zahl der Schichten durch einfache Umbaumaßnahmen am Spritzkopf verändert werden kann.

Bei einer Einrichtung zum Aufspritzen von Schutzschichten von verschiedener Zusammensetzung auf Rohre oder Stangen, welche die Einrichtung durchlaufen, ist es bekannt, Spritzdüsen durch ringförmige aufeinanderliegende Platten herzustellen, an deren Innendurchmesser Aussparungen für den Materialdurchtritt vorgesehen sind und die mit axialen Zuführungskanälen verbunden sind.

Da bei derartigen Einrichtungen kein genau definierter Spritzraum vorhanden ist, weil die Oberfläche des durchlaufenden, mit den Schutzschichten zu versehenden Körpers, z. B. infolge Korrosion, ao nicht eben ist, muß der Materialdruck entlang der Ringdüsen gleich sein, damit die Schichten überall gleiche Stärke aufweisen.

Um dieses Ziel zu erreichen, weist die bekannte Einrichtung für jeden Düsenring mehrere Ringplatten auf, in denen durch eine große Zahl von über den Umfang verteilten axialen und in der Umfangsrichtung verlaufenden Speisekanälen das Spritzmaterial zur Ringdüse geführt wird.

Der Aufbau dieser bekannten Einrichtung wird dadurch schon für eine Austrittsdüse kompliziert und würde für den Zweck der Schlauchherstellung mit mehreren Schichten kaum anwendbar sein, da die Zahl der Zuführungs- und Verteilungskanäle bei einer Mehrzahl von Spritzschichten untragbar groß würde.

Die Erfindung erzielt eine wesentliche Vereinfachung im Aufbau eines Spritzkopfes für mehrschichtige Schläuche, der aus mehreren aufeinanderliegenden Ringplatten gebildet ist, in denen Speisekanäle in axialer und in Umfangsrichtung sowie an diese angeschlossene Verteilungskammern vorgesehen sind, die zwischen den Platten mit Aussparungen für die radiale Zuführung der Spritzmassen zum Spritzraum verbunden sind, der durch den Innendurchmesser der Ringplatten nach außen abgegrenzt wird dadurch, daß die innere Begrenzung des Spritzraumes durch einen in einer Endplatte zentral befestigten Dorn gebildet wird, der mit der Innenöffnung der gegenüberliegenden Endplatte die Austrittsdüse bildet und daß für jede den Dorn umgebende Spritzdüse nur eine einzige Verteilungsringkammer für die jeweilige Spritzschicht zwischen den Platten gebildet Spritzkopf

Anmelder:

The Dow Chemical Company,

Midland, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

8000 München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Walter John Schrenk, Bay City, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 2. Oktober 1964 (401 093)

ist, die unmittelbar an einen der axialen Speisekanäle angeschlossen ist.

Der nach einem Teilmerkmal der Erfindung vorgesehene Dorn für die stabile und definierte innere Abgrenzung des Spritzraumes ermöglicht nicht nur eine Vereinfachung des Speisesystems, sondern gestattet auch eine einfach vorzunehmende Verlängerung oder Verkürzung des Spritzraumes dadurch, daß der Dorn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung aus einzelnen trennbaren Abschnitten zusammengesetzt ist, deren Länge der Stärke der den Dorn umgebenden Gruppen der Ringplatten entspricht.

Die Verteilerplatten wie auch der Dorn haben in der Regel kreisförmige Umrisse. Sie können mit den Endplatten durch Zuganker zusammengehalten werden.

Die Figuren erläutern die Erfindung. Es stellt dar F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Düsenkopf,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Düsenkopf der Fig.l,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie4-4 der Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt nach Linien 5-5 der Fig. 1.

In der Darstellung gemäß F i g. 1 ist der Düsenkopf

zum Extrudieren von Schlauchmaterial allgemein mit 10 bezeichnet. Dieser Düsenkopf umfaßt einen Grundkörper 11 mit einem zentralen Hohlraum 12.

Der Grundkörper 11 ist plattenförmig ausgebildet mit

809 599/535

einer ersten Hauptfläche 14 und einer zweiten Hauptfläche 15. Innerhalb des Grundkörpers 11 sind gemäß F i g. 1 Polymerisatausflußnuten 16 und 17 ausgebildet. Gemäß F i g. 2, 3 und 4 ist ferner an dem Grundkörper ein erster Polymerisateinlaß 18 vorgesehen, der mit einem ersten Polymerisatkanal 20 kommuniziert. Der Polymerisatkanal 20 endet an der Verzweigungsstelle 21 der ersten Poiymerisatausflußnutenlö und 17, Ein zweiter Polymerisateinläß 23 ist in dem Grundkörper 11 ebenfalls vorgesehen und steht in Verbindung mit einem Polymerisatkanal 24, der in der Fläche 15 endet, und zwar in einer Ausnehmung 25. Eine Vielzahl von Bolzenlöchern 27 sind über den. Umfang des Grundkörpers verteilt an-

Die erste Hauptflächß 81 der Verteilerplatte 78 befindet sich in dichter Berührung mit der zweiten Hauptfläche 73 der Verteilerplatte 65. An der ersten Hauptfläche 81 der Verteilerplatte 78 befindet sich eine Ringnut 82. Die Ringnut 74 und die Ringnut 82 bilden zusammen eine Ringkammer 84. Die Hauptflächen 81 und 73 definieren weiter einen Ringdurchtritt 85 zwischen der Ringkammer 84 und der zentralen Ausnehmung 79. Die Verteilerplatte 78 weist eine untere Hauptfläche 87 auf; in dieser unteren Hauptfläche 87 ist eine Ringnut 88 vorgesehen nächst der zentralen Ausnehmung 79. An der fünften Verteilerplatte 78 liegt eine Abschlußplatte 90 an. Die Abschlußplatte 90 weist eine zentrale Ausnehmung 91

geordnet. In Fig.! liegt an dem Grundkörper U 15 auf und eine Hauptfläche 92 in dichtender Berührung

eine erste Verteilerplatte 30 an. Die Verteilerplatte mit der zweiten Hauptfläche 87 der Verteilerplatte

30 weist eine zentrale Ausnehmung 31 auf. Welche 78. In der Hauptfläche 92 ist eine Ringnut 93 mit koaxial zu der zentralen Ausnehmung 12 ist. Eine halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen. Die Vielzähl von über den Umfang verteilten Bolzen- Hauptflächen 87 und 92 bilden zusammen einen löchern 32 durchsetzen die Verteilerplatte 30 und 20 Ringdurchtritt 95 anschließend an die zentralen Ausfluchten mit den Bolzenlöchern 27 des Grundkörpers nehmungen 79 und 91. Die Ringnuten 88 und 93 bil-11. Die erste Verteilerplatte 30 weist eine erste Haupt- den zusammen wieder eine Ringkammer. Die Endfläche 34 in dichter Berührung mit der Hauptflache platte 90 weist eine zweite Hauptfläche 99 auf. Ein 15 der Grundplatte 11 auf und eine zweite Haupt- Haltering 101 liegt vor der Hauptfläche 99 der Abflache 35. In der zweiten Hauptfläche 35 ist eine 25 schlußplatte 90 und ist an dieser durch Bolzen 103 Ringnut 36 von halbkreisförmigem Querschnitt vor- gehalten. Der Haltering 101 weist eine nach innen gesehen. An der zweiten Hauptfläche 35 liegt eine vorspringende Lippe 104 auf, die gegenüber dem allzweite Verteilerplatte 37 an, wiederum mit einer gemeinen Innenumfang 105 des Halterings vorspringt, ersten Hauptfläche 38 in dichter Berührung mit der so daß durch diese Lippe 104 und durch diese Flache zweiten Hauptfläche 35 und einer zentralen Ausneh- 3° 105 eine radial innere, zweiseitig begrenzte Ringnut mung 39 sowie einer zweiten Hauptfläche 41. Eine gebildet ist. in dem Haltering 101 sind eine Vielzahl Ringnut 43 mit halbkreisförmigem Querschnitt ist in von Bolzenlöchern 107 vorgesehen mit Versenkunder Hauptfläche 38 nächst der zentralen Ausneh- gen für die Köpfe von Schraubenbolzen 108. Eine mung 39 gebildet. Die Ringnut 36 und die Ringnut Düsenplatte 109 Hegt dicht an der Hauptfläche 99 der 43 bilden zusammen eine erste Ringkammer 45. Die 35 Abschlußplatte 90 nächst der zentralen Ausnehmung erste Ringkammer 45 steht in Verbindung mit einem 91 an. Diese Düsenplatte 109 ist mit einer Schulter Ringdurchtritt 47, der durch Teile der Flächen 35 Ul ausgeführt, und diese Schulter Ul greift ein in die und 38 angrenzend an die zentralen Ausnehmungen Ringnut 105, die durch die Flächen 104 und 105 ge-

31 und 39 gebildet ist. Die erste Hauptfläche 41 der bildet ist. In der Düsenplatte 109 ist eine nach unten zweiten Verteilerplatte 37 weist eine Ringnut 49 mit 40 und außen konvergierende zentrale Öffnung 110 vorhalbkreisfÖrmigem Querschnitt auf. Eine dritte Ver- gesehen, welche auf der von der Abschlußplatte 90

teilerplatte 52 liegt mit einer ersten Hauptfläche 53 dicht an der zweiten Hauptfläche 41 der zweiten Verteilerplatte 37 an. Die erste Hauptfläche 53 weist eine Ringnut 55 mit halbkreisförmigem Querschnitt auf. An der Verteilerplatte 52 ist eine zentrale Ausnehmung 56 gebildet. Angrenzend an die zentrale Ausnehmung 56 bilden die Hauptflächen 41 und 53 wieder einen Ringdurchtritt 58, der in Verbindung mit

abgelegenen Seite in einer Düsenlippe 112 endet. Die Verteilerplatten 30, 37, 52, 65 und 78 definieren innere Axialkanäle 115 und 116, die mit den Ringkammern 45,70 und 97 durch Verbindungskanäle 118, 119, 120, 118', 119', 120' in Verbindung stehen. Ein dritter Axialkanal durch die Verteilerplatten 30, 37, 52 und 65 ist mit dem Bezugszeichen 122 bezeichnet. Dieser Axialkanal 122 steht mit den

einer zwischen den Ringnuten 49 und 55 gebildeten 5° Ringkammern 59 und 84 durch Verbindungskanäle Ringkammer einerseits und mit den Ausnehmungen 124 und 125 in Verbindung. Die Axialkanäle 115

und 116 schließen an die Enden der Nuten 16 und 17 in dem Grundkörper 11 an. Der Axialkanal 122 schließt an die Ausnehmung 25 am Ende des Kanals 24 an.

Innerhalb der zentralen Ausnehmungen 12, 31, 39,

39, 56 andererseits steht. Die Hauptfläche 60 weist eine Ringnut 62 nächst der zentralen Ausnehmung 56 auf. Eine vierte Verteilerplatte 65 liegt dicht an der dritten Verteilerplatte 52 an. Die vierte Verteilerplatte 65 weist eine zentrale Ausnehmung 66 und eine erste Hauptfläche 67 in dichter Berührung mit der zweiten Hauptfläche 60 auf. Eine Ringnut 68 ist in der ersten Hauptfläche 67 gebildet. Die Ringnuten

56, 66, 79, 91 und 110 sitzt ein Dorn 130. Der Dorn setzt sich zusammen aus einem Grundabschnitt 131 mit einem Schaft 132, welch letzterer eine Bohrung

62 und 68 bilden zusammen eine Ringkammer und ^6o 12 der Grundplatte 11 durchsetzt. Auf einem Ge-

die Hauptflächen 60 und 67 einen Ringdurchtritt 71, angrenzend an die zentralen Ausnehmungen 56 und 66. Die vierte Verteilerplatte 65 weist eine zweite Hauptfläche 73 auf. In der zweiten Hauptfläche 73 ist eine Ringnut 74 in der Nähe der zentralen Ausnehmung 66 vorgesehen. Eine fünfte Verteilerplatte 78 liegt an der vierten Verteilerplatte 65 an. Die Verteilerplatte 78 weist eine zentrale Ausnehmung 79 auf.

winde 133 des Schafts sitzt eine Mutter 134, welche den Grundabschnitt 131 in dichtender Berührung mit der Hauptfläche 15 der Grundplatte 11 hält. Der Grundabschnitt 131 liegt dicht an der Umgrenzungswand der zentralen Ausnehmung 31 der Verteilerplatte 30 an. Der Grundabschnitt 131 nimmt an Durchmesser ab, dort, wo er die Ausnehmungen 39 und 56 erreicht, und bildet in diesem Bereich einen

Ringkanal 135. Der Dorn 130 ist von einer Zentralbohrung 136 durchsetzt, die sich über die ganze Länge des Dorns erstreckt. In dem Grundabschnitt 131 befindet sich an dessen in der Figur unterem Ende eine Gewindebohrung 138. Ein Verlängerungsstück 140 mit einem dem Durchmesser des Grundabschnitts annähernd gleichen Durchmesser und einem Gewindezapfen 141 ist mit diesem Gewindezapfen in die Gewindebohrung 138 des Grundabschnitts 131 eingeschraubt. Der Düsenabschnitt 147 weist auch wieder eine Zentralbohrung 149 auf, die mit der Zentralbohrung 144 der Dornverlängerung 140 kommuniziert. Die Zentralbohrung 149 mündet bei 150 in der Endfläche 152 des Düsenabschnitts 147 aus. Der Düsenabschnitt 147 des Dorns ist kegelstumpfartig geformt und geht schließlich in eine Düsenlippe 154 über. Die Düsenlippe 154 definiert zusammen mit der Düsenlippe 112 der Düsenplatte 109 eine Extrusionsdüse 156. Die Extrusionsdüse 156 schließt an den Ringkanal 135 an, der seinerseits mit den Ringkammern 45, 59, 70, 84, 97 und damit mit deren Polymerisatlieferstellen in Verbindung steht.

In der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist eine Zufuhr von heißplastifiziertem, extrudierbarem Material, z. B. von thermoplastischem Harz, an die Polymerisateinlässe 18 und 23 angeschlossen. Thermoplastische, harzartige Massen fließen in den Einlaß 18 hinein, strömen durch die Kanäle 20,16 und 17 und anschließend durch die Axialkanäle 115 und 116 zu den Verteilerplatten 30, 37, 52, 65 und 78. Das Material fließt dann weiter durch die Verbindungskanäle 118 und 118' in die Ringkammem 45, 70 und 97 und schließlich durch die Ringdurchtritte 47, 71 und 95 in den Ringkanal 135. Extrudierbares Material gelangt weiter durch den Einlaß 23 über den Kanal 24 und die Ausnehmung 25 in den Axialkanal 122, der die Verteilerplatten 30 bis 65 durchsetzt. Von diesem Axialkanal gelangt das Material durch Verbindungskanäle 124 und 125 in die Ringkammem 59 und 84 und aus diesen durch die ringförmigen Durchtritte 58 und 85 in den Ringkanal 135.

Der Materialdurchsatz am Eintritt in die Einlasse 18 und 23 wird so eingestellt, daß eine laminare Strömung innerhalb des Ringkanals 135 stattfindet und daß das Material Schichten bildet, wie sie in F i g. 1 zeichnerisch angedeutet und mit den Bezugszeichen A, B, C, D und E bezeichnet sind. Die Schichten strömen glatt durch den Ringkanal 135 bis zur Extruderdüse 156, wo sie in der gewünschten Schientung austreten. Dadurch, daß man das durch die Einlasse 18 und 23 zugeführte Material verändert, kann man unterschiedliche relative Dicken der Schichten erreichen. So treten im Beispielsfall fünf Materialschichten aus der Extruderdüse aus; diese können anschließend in bekannter Weise gereckt werden, beispielsweise durch inneres Aufblasen des Gesamtschlauchs. Die Zentralbohrungen 150, 149, 144 und 136 in dem Dorn gestatten die Zuführung von Blasluft. Die einzelnen Platten sind zweckmäßig kreisförmig; die einzelnen Verteilerplatten sind gleichmäßig über den Umfang verteilt in gleichmäßigen Umfangsabständen. Die Verteilerplatten können in beliebiger Zahl und Form angeordnet werden. Es können eins, zwei, drei, vier, fünf und noch mehr verschiedene thermoplastische Massen zusammengeführt werden. Durch Hinzufügung zusätzlicher Verteilerplatten, also etwa der Verteilerplatten 37, 65 und 78 und entsprechende Winkelversetzungen der Anschlüsse können die Ringkammem in Verbindung mit verschiedenen Polymerisatzuführungen gebracht werden, also beispielsweise in Verbindung mit den Axialkanälen 115 und 116. Kanäle wie die mit 118 und 119 bezeichneten lassen sich in einer Verteilerplatte leicht bohren und können ebenso leicht wieder verschlossen werden, indem man sie mit Lötmetall füllt; auf solche Weise kann die Reihenfolge der Schichten in weiten Grenzen variiert werden. Die Axialkanäle 115 und 116 können auch verändert werden, man braucht nur Löcher in die einzelnen Platten zu bohren und die nicht mehr benötigten Löcher durch Dübel zu verschließen. Zweckmäßig läßt man zwischen aufeinanderfolgenden Platten an deren Umfangsrändern Spalte frei, in die man beim Auseinanderbauen ein Werkzeug einsetzen kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spritzkopf zur Herstellung mehrschichtiger Schläuche aus verspritzbarem Material, bestehend aus mehreren aufeinanderliegenden Ringplatten, in denen in axialer Richtung Speisekanäle und in Umfangsrichtung an diese angeschlossen Verteilungskammern ausgespart sind, die zwischen den Platten mit Aussparungen für die radiale Zuführung der Spritzmassen zum Spritzraum verbunden sind, der durch den Innendurchmesser der Ringplatten nach außen abgegrenzt wird, dadurchgekennzeichnet, daß die innere Begrenzung des Spritzraumes durch einen in einer Endplatte (11) zentral befestigten Dorn (130) gebildet wird, der mit der Innenöffnung der gegenüberliegenden Endplatte (109) die Austrittsdüse (112) bildet und daß für jede den Dom umgebende Spritzdüse (47, 58, 71, 85, 95) nur eine einzige Verteilungskammer (45, 59, 70, 84, 97) für die jeweilige Spritzschicht zwischen den Platten gebildet ist, die unmittelbar an einen der axialen Speisekanäle (115, 116, 122) angeschlossen ist.

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Austrittsdüse gegenüberliegende Endplatte (11) als Verteilerkopf mit zu den Axialkanälen führenden Verteilerkanälen (16,17, 20, 24, 25) ausgebildet ist.

3. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (130) aus einzelnen Abschnitten (132,140,147) zusammengesetzt ist, deren Länge mit der Länge der einzelnen Verteilerplattengruppen zusammenfällt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 758 367.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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