DE1504068C3 - Strangpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zum Herstellen von langgestreckten Hohlkörpern aus plastischen Stoffen, insbesondere zum Extrudieren von an einem Ende geschlossenen Hohlkörpern, mit einem hohlen Preßkolben und mit einem konzentrisch im Preßkolben, axial in einem hohlen Stempel des Preßkolbens verschiebbar gelagerten Dorn.

Eine Strangpresse der eingangs genannten Art ist bereits aus der US-PS 29 03 130 bekannt. Der im Preßkolben verschieblich gelagerte Dorn ist feststellbar, so daß der nachschiebende Preßkolben die Preßmasse über den Dorn extrudiert. Mit dieser Strangpresse können jedoch keine an einem Ende geschlossene Hohlkörper gefertigt werden, da keine entsprechende Abschereinrichtung vorgesehen ist.

In der US-PS 28 78 520 ist eine Strangpresse zur Erzeugung plastischer Gegenstände beschrieben, bei der die in eine Öffnung gepreßte plastische Masse über einen Dorn zu einer Ausgangsöffnung derart geführt wird, daß rohrähnliche Gebilde erzeugt werden können. Zum Abschneiden eines extrudierten Rohres ist eine Abscherhülse vorgesehen, die in die Ausgangsöffnung vorgetrieben werden kann, wodurch die Trennung des in der Strangpresse befindlichen Materials von den aus der Ausgangsöffnung austretenden Gegenständen ausgeführt wird.

Aus der US-PS Re 25 570 (30 02 615) ist bereits eine Strangpresse bekannt, die sich zur Herstellung von langgestreckten, am einen Ende geschlossenen Hohlkörpern eignet. Der Dorn ist hierbei axial verschiebüch in einem Kolben gelagert, so daß bei Ausführung einer Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Dorn während des Extrudiervorganges zumindest an einem Ende verschlossene Hohlkörper herstellbar sind. Zum Trennen der Hohlkörper voneinander ist jedoch eine von der Kolben-Dorn-Anordnung unabhängige Abschereinrichtung erforderlich.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Strangpresse zu schaffen, deren aus Preßkolben, Abscherhülse und Dorn bestehende Einheit einfach aufgebaut ist, eine einfache Handhabung und eine exakte Steuerung beim Strangpressen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Stempel des Preßkolbens und dem Dorn konzentrisch eine Abscherhülse angeordnet ist, daß die Abscherhülse mit einem ringförmigen Scherkolben, der in einer Bohrung des Preßkolbens

ίο führbar ist, fest verbunden ist, daß sich diese Bohrung unter Festlegung eines axialen Anschlages für den Scherkolben verjüngt und daß sich an diese Verjüngung eine weitere Bohrung zur Führung eines fest mit dem Dorn verbundenen Hydraulikkolbens anschließt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abscherhülse in ihrer Endstellung am Anschlag um eine der Dicke einer Preßscheibe entsprechenden Länge aus dem Stempel des Preßkolbens herausragt.

Bei der erfindungsgemäßen Strangpresse ist die Abschereinrichtung vorteilhafterweise in einer Einheit mit dem Preßkolben und Dorn vorgesehen. Der Abschervorgang erfolgt damit durch eine entsprechende Relativbewegung zwischen Preßkolben Abscherhülse und Dorn, wodurch eine von der Strangpreßeinheit unabhängige Abschereinrichtung überflüssig ist und eine exakte Steuerung beim Strangpressen ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Strangpresse ergibt sich durch die Begrenzung des Bewegungswegs der Abscherhülse gegenüber dem Preßkolben, wodurch Materialschwächungen in den stranggepreßten Rohren verhindert werden. Weiter vorteilhaft ist, daß der Vorgang des Abschneidens des stranggepreßten Rohres ohne Unterbrechung in einem Zuge mit der Rückbewegung des Preßkolbens erfolgt; zu diesem Zweck wird der Scherkolben nach Erreichen der Endstellung des Hydraulikkolbens am Ende eines Strangpreßvorgangs soweit bewegt, daß der stranggepreßte Gegenstand gegenüber dem in der Strangpresse befindlichen plastischen Stoff getrennt wird.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Strangpresse in ihrer Anfangsstellung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Strangpresse nach F i g. 1 während der ersten Strangpreßstufe,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Strangpresse gemäß F i g. 1 und 2 nach der dritten Strangpreßstufe,

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Strangpresse nach F i g. 1 nach der vierten Strangpreßstufe und

F i g. 5 einen Querschnitt durch die Strangpresse gemäß F i g. 1 nach der fünften Strangpreßstufe.

In F i g. 1 ist eine Ausführungsform einer Strangpresse allgemein mit 10 bezeichnet. Die Strangpresse 10 enthält einen Rahmen 12, an dem ein zylindrisches Gehäuse 14 eines Preß-Stempels 68 befestigt ist. Das Gehäuse 14 enthält einen zylindrischen Preßkolben 16 für den Stempel 68, welcher horizontal hin und her bewegbar in dem Gehäuse 14 angeordnet ist. In das geschlossene Ende 20 des Gehäuses 14 mündet die Zuführung 22 für die hydraulische Flüssigkeit, mittels der ein hydraulischer Druck auf das Gehäuse 16 des Stempels 68 aufgebracht wird.

Das Gehäuse 16 des Stempels 68 enthält eine Öffnung 24, die axial in Linie mit dem Gehäuse 14 des Stempels 68 angeordnet ist und in der ein zylindrisches Gehäuse 26 eines Doms 50 befestigt ist. Das Gehäuse

16 des Stempels 68, das Gehäuse 26 des Dorns 50 und eine Führung 28 für den Stempel 68 sind durch eine Anzahl von Bolzen 30, von denen lediglich einer gezeigt ist, miteinander verbunden.

Die Führung 28 für den Stempel 68 ist horizontal hin und her bewegbar auf einem Träger 32 für einen Behälter 34 angeordnet. Der Träger 32 bildet einen Teil des Rahmens 12 und trägt einen Behälter 34, der eine Hülse 36 aufweist, welche axial in Flucht zur Mittelachse des Gehäuses 14, des Stempels 68 und der Öffnung 24 des Stempels angeordnet ist.

Das Gehäuse 26 des Doms 50 weist eine darin ausgebildete Bohrung 38 auf, in der gleitbar und in horizontaler Richtung hin und her beweglich ein Hydraulikkolben 40 angeordnet ist. Der Hydraulikkolben 40 weist Kolbenringe 42 auf, durch die ein Flüssigkeitsabschluß zwischen der Oberfläche des Hydraulikkolbens 40 und der Oberfläche der Bohrung 38 erreicht werden kann. Es ist eine hydraulische Zuführung 44 durch das Gehäuse 26 zu dem Hydraulikkolben 40 vorgesehen, durch die hydraulische Flüssigkeit zwischen den Hydraulikkolben 40 und eine Rückwand 46 der Bohrung 38 geleitet werden kann.

Der Hydraulikkolben 40 ist axial in Flucht zum Zylinder 14 und dem Behälter 34 angeordnet und hat gemeinsam damit einen Dornhalter 48, mit dem der Hydraulikkolben 40 mit einem Dorn 50 verbunden ist. Die Bohrung 38 weist einen Sprengring 39 an seinem vorderen Ende auf, mit dem die Vorwärtsbewegung des Hydraulikkolbens 40 begrenzt wird.

Der Dorn 50 und der Dornhalter 48 sind gleitbar innerhalb eines ringförmigen Scherkolbens 52 und der damit verbundenen Abscherhülse 54 angeordnet. Die Abscherhülse 54 und der Scherkolben 52 haben einen inneren Durchmesser, der gleich dem äußeren Durchmesser des Dornhalters 48 und des Dorns 50 ist.

Der ringförmige Scherkolben 52 ist innerhalb einer Bohrung 56 horizontal hin und her bewegbar angeordnet, die in dem Gehäuse 26 gebildet ist und konzentrisch zum Dornhalter 48 vorgesehen ist. Die Bohrung 56 hat einen gegenüber dem Durchmesser der Bohrung 38 größeren Durchmesser. Jedoch ist zwischen der Bohrung 38 und der Bohrung 56 eine die Bewegung begrenzende Verjüngung 58 axial in Flucht zu der Bohrung 56 und der Bohrung 38 angeordnet. Diese begrenzende Verjüngung 58 hat einen gegenüber dem Durchmesser der Bohrung 56 geringeren Durchmesser und der Durchmesser ist etwas größer als der der Bohrung 38. Demzufolge bildet die Verjüngung 58 einen Anschlag 60 für die Bewegung des ringförmigen Scherkolbens 52.

Die Vorwärtsbewegung des Scherkolbens 52 und der Anschlag 60 innerhalb der Bohrung 56 werden von einem ringförmigen Abschlußstock 62 bestimmt, dessen innerer Durchmesser gleich ist dem äußeren Durchmesser des Scherkolbens 52, und welcher zwischen dem Gehäuse 26 und der Führung 28 des Stempels 68 befestigt ist.

Für die durch die Zuführung 64 eingeleitete hydraulische Flüssigkeit ist ein Durchgang durch das Gehäuse 26 zum Einleiten von hydraulischer Flüssigkeit in die Verjüngung 58 vorgesehen. Durch eine Leitung 66 wird hydraulische Flüssigkeit dem Scherkolben zugeführt, wozu ein Durchgang durch das Gehäuse 26 vorgesehen ist, der bis zu einem Punkt innerhalb des Gehäuses 26 reicht, der an dem ringförmigen Abschlußstück 62 angrenzt.

Die Abscherhülse 54 ist konzentrisch mit und gleitbar in dem Stempel 68 angeordnet, der seinerseits durch die Führung 28 an dem Gehäuse 16 befestigt ist. Die Abscherhülse 54 ragt mit ihren Endwänden 70 über die Endwand 72 des Stempels 68 hinaus. Die Endwand 70 der Abscherhülse 54 erstreckt sich über eine Strekke, die gleich der Dicke einer ringförmigen Preßscheibe 74 ist, deren innerer Durchmesser gleich ist dem äußeren Durchmesser der Abscherhülse 54, und deren äußerer Durchmesser etwa gleich oder geringer ist als der Durchmesser der Hülse 36. Die Preßscheibe 74 wird so eingestellt, daß sie axial in Flucht zur Abscherhülse 54 und dem Stempel 68 zu liegen kommt; dann wird sie mittels einer Ladeeinrichtung 76 mit plastischer Preßmasse gefüllt. Durch die Ladeeinrichtung 76 wird ein plastisches Preßmassestück 78, das extrudiert werden soll, zwischen die Preßscheibe 74 und den Behälter 34 gebracht. Das plastische Preßmassestück 78 hat einen äußeren Durchmesser, der etwa gleichgroß oder geringer ist als der Durchmesser der Hülse 36. Am Ende der Hülse 36 und gegenüber der Ladeeinrichtung 76 ist eine geeignete Düse 80 mit einer Düsenöffnung 82 vorgesehen, die gleich groß wie der äußere Durchmesser des zu extrudierenden Schlauches ist.

Die Strangpresse befindet sich in F i g. 1 in der Stellung, in der ein plastisches Preßmassestück 78 in einen an beiden Enden geschlossenen Schlauch extrudiert werden kann. Man kann gewünschtenfalls den Schlauch auch nur mit einem geschlossenen Ende extrudieren, wie dies nachstehend beschrieben wird. Ferner kann man, wenn der Dorn 50 so lang vorgesehen wird, daß er bis zu der Düse 80 reicht, nach Durchstecken des Preßmassestückes 78 das geschlossen gebildete Ende 84 gesondert durch den Dorn 50 durchstoßen werden, und das Ende fällt ab. Auf diese Weise ist es möglich, Schläuche mit der Strangpresse zu extrudieren, die zwei offene Enden aufweisen. Die dargestellte Strangpresse 10 arbeitet folgendermaßen:

Wenn das plastische Preßmassestück 78 und die Preßscheibe 74 sich in der in F i g. 1 gezeigten Lage befinden, dann wird unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in die Zuführung 22 gepreßt; dadurch wird das Gehäuse 16 des Stempels 68 nach vorne im Zylinder 14 bewegt. Das Preßmassestück 78 wird dadurch in den Behälter 34 gestoßen und die Preßscheibe 74 sitzt auf der Abscherhülse 54 und stößt gegen die Endwand 72 des Stempels 68. Dann wird die Ladeeinrichtung 76 so aus ihrer Lage herausgedreht, daß sie den Extrudiervorgang nicht stört.

Wenn das plastische Preßmassestück 78 an der Düse 80 angrenzt, dann wird hydraulische Flüssigkeit durch die Zuführung 44 in die Bohrung 38 und durch die Zuführung 66 in die Bohrung 56 eingeführt. Die den Fluß der hydraulischen Flüssigkeit begrenzende Zuführung 64 ist geöffnet, so daß die Hydraulikflüssigkeit in den Vorratsbehälter zurückfließen kann. Dadurch, daß Hydraulikflüssigkeit in die Zuführung 66 des Scherkolbens 52 fließt, wird der Scherkolben 52 gegen den Anschlag 60 gehalten. Durch die Einführung von Hydraulikflüssigkeit in die Zuführung 44 wird Hydraulikflüssigkeit zwischen den Hydraulikkolben 40 und die Rückwand 46 der Bohrung 38 gedrückt. Dies hat zur Folge, daß der Hydraulikkolben 40 nach vorne gedrückt wird und der Dorn 50 das Preßmassestück 78 durchstößt. Der Dorn 50 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Düsenöffnung 82. Wenn der Dorn 50 vollständig nach vorn gedrückt worden ist, liegt der Hydraulikkolben 40 an dem ringförmigen Scherkolben 52 an.

Das Durchstoßen des Preßmassestückes 78 mittels des Dorns 50 läßt die plastische Masse durch die Düsenöffnung 82 extrudieren, wobei sich ein geschlossenes Ende 84 für die Extrusion bildet. Man kann, sofern das geschlossene Ende 84 nicht erwünscht ist, einen längeren Dorn einsetzen, mit dem man dann das geschlossene Ende 84 von dem Preßmassestück 78 abtrennt. Wenn man jedoch einen Hohlkörper extrudieren will, der an beiden Enden geschlossen ist, dann setzt man zweckmäßig die Strangpresse in der hier gezeigten Art ein.

Sobald die in F i g. 2 dargestellte Durchstoß-Verfahrensstufe vollständig abgelaufen ist, hält man den Hydraulikkolben 40 in der ganz vorne befindlichen Lage, bei der er an dem Scherkolben 52 und dem Sprengring 39 anliegt. Dann wird weitere Hydraulikflüssigkeit durch die Zuführung 22 hinter dem Gehäuse 16 eingeführt, der Stempel 68, die Preßscheibe 74 und die Abscherhülse 54 mit dem Dorn 50 werden nach vorne gedrückt. Dadurch wird das Preßmassestück 78 in einen Hohlkörper 86 mit einem geschlossenen Ende 84 extrudiert. Der Hohlkörper 86 bildet sich um den Dorn 50 herum und zwischen dem Dorn 50 und der Düse 80 aus.

Wenn dieser Verfahrensschritt, der in F i g. 3 dargestellt ist, abgelaufen ist, dann haben die Preßscheibe 74 und die Abscherhülse 54 eine Stellung an der Düse 80 in der Hülse 36 erreicht, bei der sie jedoch nicht an die Düse 80 anstoßen. Dabei wird ein Reststück 88 des Preßmassestückes 78 in der Hülse 36 ausgebildet.

Ist erwünscht, extrudierte Gebilde mit zwei geschlossenen Enden auszubilden, wird das Ventil, mit dem die Zuführung von hydraulischer Flüssigkeit durch die Zuführung'64 und durch die Zuführung 44 erfolgt, so umgestellt, daß die Leitung 44 mit dem Vorratsbehälter Verbindung bekommt; der durch die Hydraulikflüssigkeit in der Zuführung 64 aufgebrachte Druck wird begrenzt. Da jedoch die Leitung 66 noch mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt bleibt, wird der Scherkolben 52 in seiner Stellung gegen den Anschlag 60 gehalten. Dagegen wird der Hydraulikkolben 40 nach hinten gegen die Rückwand 46 der Bohrung 38 gedrückt und der Dorn 50 wird aus dem hohlen Schlauch 86 herausgezogen. Der Dorn 50 wird zurückgezogen, bis das vordere Ende fluchtgerecht zur Abscherhülse 54 und zur Preßscheibe 74 ist. Dann wird zusätzliche Hydraulikflüssigkeit durch die Zuführung 22 eingeführt und dadurch wird der gesamte Preßstempel, einschließlich des zylindrischen Gehäuses 16 und des Stempels 68, nach vorne gedrückt, so daß das Reststück 88 extrudiert wird und ein geschlossenes Ansatzstück 90 für den Hohlkörper 86 bil- so det.

Wenn das geschlossene Ansatzstück 90 ausgebildet ist, dann beginnt die in F i g. 5 veranschaulichte Verfahrensstufe. Das geschieht in der Weise, daß das Ventil für die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in die Leitung 66 geöffnet wird, so daß die Leitung 66 mit dem Vorratsbehälter Verbindung bekommt. Dadurch wird Hydraulikflüssigkeit über die Zuführung 64 geführt, und dadurch wird der Scherkolben 52 nach vorne gedrückt, wodurch die Abscherhülse 54 das geschlossene Ansatzstück 90 in Zusammenwirkung mit der Düsenöffnung 82 abtrennt. Dadurch bildet sich ein geschlossenes Ende 92 an dem Hohlkörper 86 aus, und es fällt nur eine geringe Menge eines ringförmigen Abfallmaterials 94 an, das in dem Behälter 34 verbleibt. Danach kann die Strangpresse 10 erneut in ihre Ausgangsstellung gebracht werden.

Wenn man einen Hohlkörper ohne geschlossenes Ende 92 extrudieren will, dann kann man die Strangpreßstufe 4, wie sie in Fig.4 dargestellt ist, entfallen lassen, und das Verfahren wird von der in F i g. 3 gezeigten Strangpreßstufe direkt zu der in F i g. 5 gezeigten Strangpreßstufe übergeführt, wobei man Hydraulikflüssigkeit nur in die Verjüngung 58 durch die Zuführung 64 führt, während man den Druck durch die Zuführung 44 aufrechterhält und die Leitung 66 mit dem Vorratsbehälter in Verbindung bringt. Dadurch wird die Abscherhülse 54 in ihre vordere Lage, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist, gedrückt, während der Dorn 50 innerhalb des Hohlkörpers 86 verbleibt. Auf diese Weise ist es möglich, einen gesonderten Abscherzyklus, mit dem ein Abscheren oder Abschneiden erfolgt, nachdem der Dorn aus dem extrudierten Hohlkörper herausgezogen worden ist, bei der Strangpresse zu vermeiden. Die Strangpresse ist sehr vielseitig; man kann damit Preßmassestücke in Schläuche extrudieren, die an einem, an keinem oder an beiden Enden geschlossen sind.

Wenn man bei der Strangpresse 10 den Dorn 50 zum Durchstoßen von festen Preßmassestücken, wie beschrieben, einsetzt, so ist es vorteilhaft, wenn man nach Einbrigen des Preßmassestückes in die erforderliche Lage den Stempel 68 fest gegen das Preßmassestück 78 und die Preßscheibe 74 drückt, damit das Preßmassestück auf der ganzen Fläche in festem Kontakt mit der Hülse 36 des Behälters 34 kommt, so daß sich das Preßmassestück in keiner Weise verbiegen kann, wenn der Dorn 50 nach vorne bewegt wird und das Preßmassestück entsprechend F i g. 2 durchstößt.

Somit ist es möglich, das Preßmassestück durch Vorbewegen des ganzen Dorns 50 zu durchstoßen, während man den Stempel 68 in der beschriebenen Weise gegen die Preßscheibe 74 angepreßt hält. Die Menge des anfänglich festen, extrudierten Hohlkörpers kann ebenso wie jegliche Rückführung durch die Preßscheibe durch die Menge der in dem Stempel 68 zugelassenen Zufuhr genauestens kontrolliert werden. Die Ausbeute bzw. Zufuhr des Stempels 68 wird natürlich durch die Einstellung der Hydraulikflüssigkeit und die Zuführung 22 hinter dem zylindrischen Gehäuse 16 des Preßstempels gesteuert.

Wenn man den ringförmigen Scherkolben 52 in Zusammenwirkung mit den abgesetzten zylindrischen Bohrungen in dem Gehäuse 26 des Dorns und des ringförmigen Abschlußstücks 62 verwenden will, kann man den Anschlag der Abscherhülse 54 genau steuern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Strangpresse zum Herstellen von langgestreckten Hohlkörpern aus plastischen Stoffen, insbesondere zum Extrudieren von an einem Ende geschlossenen Hohlkörpern, mit einem hohlen Preßkolben und mit einem konzentrisch im Preßkolben, axial in einem hohlen Stempel des Preßkolbens verschiebbar gelagerten Dorn, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stempel (68) des Preßkolbens (16) und dem Dorn (50) konzentrisch eine Abscherhülse (54) angeordnet ist, daß die Abscherhülse (54) mit einem ringförmigen Scherkolben (52), der in einer Bohrung (56) des Preßkolbens (16) führbar ist. fest verbunden ist, daß sich diese Bohrung (56) unter Festlegung eines axialen Anschlages (60) für den Scherkolben (52) verjüngt, und daß sich an diese Verjüngung (58) eine weitere Bohrung (38) zur Führung eines fest mit dem Dorn (50) verbundenen Hydraulikkolbens (40) anschließt.

2. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscherhülse (54) in ihrer Endstellung am Anschlag (60) um eine der Dicke einer Preßscheibe (74) entsprechenden Länge aus dem Stempel (68) des Preßkolbens (16) herausragt.