DE19757030C1 - Extrusionseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Extrusionseinrichtung zum Her­ stellen von vorzugsweise schlauchförmigen Vorformlingen aus thermoplastischem Material gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Bei einem Wechsel des zu verarbeitenden Kunststoffmaterials, der häufig dann erforderlich ist, wenn die Einrichtung auf die Herstellung eines anderen Enderzeugnisses, also z. B. eines eine andere Farbe aufweisenden im Blasverfahren hergestellten Hohlkörpers umgestellt wird, besteht im allgemeinen die Not­ wendigkeit, die Extrusionseinrichtung mit dem Extrusionskopf zu reinigen derart, daß Reste des vorher verarbeiteten Kunst­ stoffmaterials praktisch vollständig aus der Extrusionsein­ richtung entfernt werden. Dies ist durchweg ein zeitaufwendi­ ger Spülvorgang, bei dem zudem sehr viel Kunststoffmaterial verbraucht wird, da die Reinigung im wesentlichen dadurch erfolgt, daß Kunststoffmaterial, welches dem Kunststoffmateri­ al entspricht, das für das folgende Produktionslos verwendet wird, solange durch die Extrusionseinrichtung gefördert wird, bis die Qualität des Extrudates den gewünschten Anforderungen entspricht, also kein Kunststoffmaterial enthält, welches dem vorangegangenen Produktionslos entspricht. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung vor allem des Extrusionskopfes, insbesondere vom Vorhandensein solcher Räume und Bereiche, aus denen Kunst­ stoffmaterial nur schwierig durch Spülen zu entfernen ist, kann der Reinigungsvorgang Stunden dauern mit der Folge, daß die Gesamteinrichtung, also auch die der Extrusionseinrichtung nachgeschaltete Blasmaschine, nicht für die Produktion von Hohlkörpern verwendet werden kann. Außerdem ist das für den Reinigungsvorgang benutzte Material, wenn überhaupt, bei einer Wiederverwendung nur für die Herstellung von minderwertigen Produkten zu benutzen.

Bei sehr kritischen Materialien ist häufig eine Zerlegung des Kopfes oder jener Teile des Kopfes erforderlich, die mit dem Kunststoff in Berührung kommen, um diese dann manuell zu rei­ nigen. Bei kleineren Extrusionsköpfen ist dies im allgemeinen relativ schnell durchführbar. Bei größeren Extrusionsköpfen, die Gewichte von einigen Hundert kg bis zu mehreren Tonnen haben können, ist eine solche Reinigung außerordentlich auf­ wendig.

Es werden vielfach auch Vorformlinge extrudiert, deren Wandung aus mehreren Schichten aus Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht. Die äußere Schicht dient dabei häufig als Dekorationsschicht, die dem herzustellenden Artikel ein gefälliges Aussehen geben soll. Bei Extrusionsköpfen zum Herstellen derartiger Vorformlinge mit mehrlagiger Wandung betrifft der Reinigungsvorgang des Kopfes im allgemeinen nur das Verteilersystem für diese äußere Dekorationsschicht. Sie ist im übrigen auch häufig die einzige Schicht, die gefärbt ist. Allerdings sind die bei einem Farbwechsel erforderlichen Reinigungsmaßnahmen besonders sorgfältig durchzuführen, da hohe Qualitätsansprüche an eine einwandfreie Oberfläche des fertigen Artikels gestellt werden.

Es ist bereits ein Extrusionssystem mit einem Extrusionskopf bekannt, bei welchem zum Zwecke der Reinigung die Hülse, die die Kanäle für die Verteilung des Kunststoffes in Umfangs­ richtung um den Kern des Extrusionskopfes herum trägt, nach oben aus jenem Bereich des Extrusionskopfes herausgezogen wird, in welchem sich die Hülse in ihrer Betriebsposition befindet. Bei dem Extrusionskopf dieser bekannten Einrichtung handelt es sich um einen sogenannten Speicherkopf, also einen Extrusionskopf, der mit einem Speicherraum versehen ist, aus welchem das darin gespeicherte Kunststoffmaterial absatzweise durch einen Ringkolben ausgestossen wird, der dazu in den Speicherraum hinein bewegt wird. Dieser Ringkolben führt eine hin- und hergehende Bewegung aus und wird durch ein besonderes Antriebsmittel angetrieben, bei dem es sich im Falle dieser bekannten Extrusionseinrichtung um zwei hydraulische Zylinder- Kolben-Einheiten handelt. Die Kolbenstangen derselben sind beim normalen Betrieb nur mit dem vorerwähnten Ringkolben verbunden, durch welchen das Entleeren des Speicherraumes bewirkt wird. Zum Herausziehen der Verteilerhülse aus ihrer Betriebsposition in einen darüber befindlichen Bereich, der von außen zugänglich ist, werden die Kolbenstangen der beiden hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten auch mit der Hülse verbunden, worauf dann durch entsprechende Verschiebung der beidseitig beaufschlagbaren Kolben dieser Einheiten die Hülse gemeinsam mit dem Ringkolben nach oben aus dem Bereich des Extrusionskopfes herausgezogen wird, in welchem auch die Mate­ rialzufuhr vom Extruder erfolgt. In dieser herausgezogenen Position ist die Verteilerhülse von außen jedenfalls so weit zugänglich, daß eine Reinigung durch Entfernen des auf das vorangegangene Produktionslos zurückgehenden Kunststoffmate­ rial erfolgen kann.

Die Zugänglichkeit der Verteilerhülse in der herausgezogenen Position ist deshalb gegeben, weil die üblichen Extrusions­ köpfe unabhängig davon, ob sie für die kontinuierliche Ex­ trusion oder für eine diskontinuierliche Extrusion, d. h., unter Verwendung eines absatzweise entleerbaren Speicherraumes verwendet werden, so ausgebildet sind, daß zum Zwecke der thermischen Isolierung der Antriebsmittel des Extrusionskopfs, also beispielsweise der vorerwähnten Zylinder-Kolben-Einheit für die Betätigung des den Speicherraum entleerenden Ringkol­ bens und/oder des Antriebsmittels für die Einstellung der Breite der Austrittsöffnung des Extrusionskopfes, diese An­ triebsmittel in einem Abstand von dem Bereich angeordnet sind, in welchem das plastifizierte heiße Kunststoffmaterial fließt.

Es ist somit ein Raum vorhanden, in den hinein die Hülse zum Zwecke der Reinigung verschoben werden kann, wobei die axiale Erstreckung dieses Raumes im allgemeinen etwa der axialen Länge auch einer längeren Verteilerhülse entspricht.

Die einleitend beschriebenen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Reinigung der Extrusionseinrichtung, insbesondere des Extrusionskopfes derselben, sind unabhängig davon vorhanden, ob es sich um einen kontinuierlich betriebenen Extrusionskopf oder um einen solchen mit einem Speicherraum handelt. Da im bekannten Fall das Herausziehen der Verteilerhülse unter Ver­ wendung der für den Antrieb des dem Speicherraum zugeordneten Ringkolbens vorgesehene Zylinder-Kolben-Einheiten erfolgt, ist diese bekannte Einrichtung bei kontinuierlich arbeitenden Extrusionsköpfen nicht anwendbar. Sie weist allerdings ohnehin den Nachteil auf, daß die Verwendung der Zylinder-Kolben-Ein­ heiten auch zum Herausziehen der Verteilerhülse in die Reini­ gungsposition es erfordert, daß die Kolben beidseitig beauf­ schlagbar sind. Dies ist bei normalen Speicherköpfen, bei denen die wenigstens eine Zylinder-Kolben-Einheit lediglich für die Betätigung des den Speicherraum entleerenden Kolbens verwendet wird, nicht erforderlich, da die Verschiebung der Kolben beim Füllen des Speicherraumes durch das unter Druck in den Speicherraum eintretende Kunststoffmaterial bewirkt wird. Die beidseitige Beaufschlagbarkeit der für die Entleerung des Kolbens verwendeten wenigstens einen Zylinder-Kolben-Einheit erfordert einen erheblichen Mehraufwand, insbesondere an Dich­ tungsmitteln beispielsweise für wenigstens eine Kolbenstange.

Jedoch ist die bekannte Extrusionseinrichtung auch bei Spei­ cherköpfen nur dann anwendbar, wenn die Hülse für die Ver­ teilung des Kunststoffmaterials außerhalb des den Speicherraum entleerenden Ringkolbens, also diesen umgebend, angeordnet ist. Eine Anordnung der Hülse für die Verteilung des Kunststoffmaterials innerhalb des ringförmigen Bereiches, der durch den Ringkolben definiert wird, hat jedoch den Vorteil, daß aufgrund des sich dann ergebenden kleineren Durchmessers der Hülse und damit des geringeren Umfangs derselben die Verteilungsfließwege für das Kunststoffmaterial kürzer und kompakter sind, was für eine effiziente, insbesondere gleich­ mäßige Verteilung des Materials um den Umfang der Hülse herum vorteilhaft ist. Wenn jedoch die zu reinigende Hülse innerhalb des Bewegungsbereiches des den Speicherraum entleerenden Ring­ kolbens angeordnet ist, sind auch die Mittel zur Übertragung des Antriebes für diese Ringkolbens außen angeordnet derart, daß sie den Bereich außenseitig umgeben und damit praktisch unzugänglich machen, in welchem sich die Hülse in ihrer Reini­ gungsposition befindet, also dann, wenn sie nach oben aus ihrer Betriebsposition herausgezogen ist. Bei dem bekannten Extrusionssystem wäre die Verteilerhülse bei außen angeordne­ tem Ringkolben allerdings ohnehin nicht zugänglich, da die Verteilerhülse sich innerhalb des Ringkolbens befände, von diesem also abgedeckt würde.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Extrusionseinrichtung der einleitend beschriebenen Art so auszugestalten, daß unabhängig davon, ob es sich um einen Speicherkopf oder einen kontinuierlich betriebenen Extrusionskopf handelt, die das Verteilersystem tragende Hülse aus ihrer Betriebsposition herausbewegt werden kann in einen Bereich, in welchem sie von außen zugänglich ist, und zwar auch unabhängig davon, ob im Fall eines Speicherkopfes der Ringkolben innerhalb der Hülse oder diese umgebend angeordnet ist, wenn letztere sich in ihrer Betriebsposition befindet. Die dazu verwendeten Mittel sollen einfach und ggf. auch nachträglich an bereits vorhandene Extrusionseinrichtungen anbringbar sein.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mitteln gelöst. Im Ergebnis läuft die Erfindung darauf hinaus, daß für das Ziehen der Hülse wenigstens ein zusätzliches Antriebsmittel, beispielsweise wenigstens eine Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen ist, die, da sie beim Be­ trieb der Extrusionseinrichtung keine besonderen Funktionen zu erfüllen hat, bezüglich ihrer Ausgestaltung und Anordnung an ihre Hauptfunktion, nämlich die des Verschiebens der Verteil­ erhülse zwischen deren Betriebsposition und der Reinigungs­ position, optimal angepaßt sein kann. Dabei ist es ohne weite­ res möglich, den Zylinder dieser wenigstens einen Einheit ebenfalls in dem Bereich anzubringen, der gegenüber dem Ab­ schnitt des Extrusionskopfes, der vom thermoplastischen Kunst­ stoff durchflossen und ggf. noch zusätzlich beheizt wird, thermisch isoliert ist. Diese thermische Isolierung wird zu­ mindest zu einem wesentlichen Teil durch einen räumlichen Abstand zwischen dem vom Kunststoff durchflossenen Abschnitt des Extrusionskopfes und jenem Teil desselben erreicht, der die Antriebsmittel beispielsweise für die Verstellung der Breite der Austrittsöffnung und die Entleerung eines ggf. vorhandenen Speicherraumes bewirken. Die Verwendung von be­ sonderen Antriebsmitteln für das Verschieben der Verteilerhül­ se hat zudem den Vorteil, daß bei einem Speicherkopf die Hülse unabhängig vom Ringkolben, der dem Speicherraum zugeordnet ist, verschoben werden kann. Zudem kann der Kolben für den Antrieb des dem Speicherraum zugeordneten Ringkolbens eben­ falls in optimaler Weise an diese Funktion angepaßt sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Speicher-Extrusionskopfes mit entleertem Speicherraum, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit gefüll­ tem Speicherraum,

Fig. 3 eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung mit der Verteilerhülse in der Position für die Reinigung,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 1,

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 1,

Fig. 7 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ver­ bindungshülse für die den Antrieb des dem Speicherraum zugeordneten Kolbens vorgesehenen Übertragungsmittel,

Fig. 8 die zugehörige Draufsicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 9 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zwei­ ten Ausführungsform,

Fig. 10 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung dieser zwei­ ten Ausführungsform,

Fig. 11 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung dieser zweiten Ausführungsform,

Fig. 12 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer drit­ ten Ausführungsform, die keinen Speicherraum aufweist,

Fig. 13 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung dieser dritten Ausführungsform.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1-8 betrifft einen Extrusionskopf 10 zum absatzweisen Herstellen von schlauchför­ migen Vorformlingen, die anschließend durch Blasformen weiter­ verarbeitet werden. Das thermoplastische Material gelangt aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten Extruder durch die Eintrittsöffnung 12 in Form eines Materialstroms mit geschlos­ senem Querschnitt in einen Kanal 14 des Extrusionskopfes, dem in Strömungsrichtung 16 ein Verteilersystem nachgeschaltet wird, durch welches der ankommende im Querschnitt geschlossene Materialstrom in einen im Querschnitt ringförmigen Material­ strom umgewandelt wird. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um sogenannte dop­ pelte Herzkurven, wie sie beispielsweise in US 3.801.254 beschrieben sind. Das Verteilersystem kann jedoch auch in anderer Weise ausgebildet sein. In der Mehrzahl der Fälle bewirkt dieses Verteilersystem auch eine Umlenkung des Materi­ alstroms derart, daß der im Kanal 14 im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Extrusionskopfes 10, vorzugsweise radial fließenden Materialstrom im Verteilersystem um 90° umgelenkt wird derart, daß anschließend das Material im wesentlichen parallel zur Längsachse des Extrusionskopfes 10 in Richtung auf die Austrittsöffnung 18 strömt. Das Verteilersystem mit seinen Fließkanälen, von denen in der Zeichnung die Fließkanä­ le 20 und 22 sichtbar sind, wird von wenigstens einem hülsen­ förmigen Bauteil 24 getragen, welches koaxial zu einem Dorn 26 angeordnet ist, welcher in Längsrichtung des Extrusionskopfes 10 verläuft und eine Stange 28 aufnimmt und führt, die par­ allel zur Längsachse des Kopfes 10 hin- und herverschiebbar ist und an ihrem unteren Ende ein Bauteil 30 trägt, welches die Austrittsöffnung 18 innenseitig begrenzt. An ihrem dem Bauteil 30 abgekehrten Ende ist die Stange 28 mit einem beid­ seitig beaufschlagbaren Kolben 29 verbunden, der innerhalb eines Zylinders 31 geführt ist und zur Einstellung der Spalt­ breite der Austrittsöffnung 18 und somit zur Einstellung der Wanddicke des extrudierten Vorformlings dient.

Innerhalb des außenseitig vom Gehäuse 32 begrenzten Extru­ sionskopfes 10 ist ein Speicherraum 34 vorgesehen, der durch einen ersten Ringkolben 36 entleerbar ist. Das thermoplasti­ sche Material strömt durch das Verteilersystem in den Spei­ cherraum 34 hinein, wobei der Ringkolben 36 aus der Position gemäß Fig. 1, die den völlig entleerten Speicherraum 34 zeigt, in die Position gemäß Fig. 2 verdrängt wird, die den völlig gefüllten Speicherraum 34 zeigt.

Für die Betätigung des den Speicherraum 34 entleerenden ersten Ringkolbens 36 ist ein zweiter Ringkolben 38 vorgesehen, der in einem Zylinder 40 geführt ist, der oberseitig durch ein Druckmittel, im allgemeinen ein hydraulisches Druckmittel, derart beaufschlagbar ist, daß der erste Ringkolben 36 aus der Position gemäß Fig. 2 in die gemäß Fig. 1 verschoben wird und dadurch den Speicherraum 34 unter Bildung eines Vorformlings entleert. Eine Beaufschlagung des zweiten Ringkolbens 38 in entgegengesetzter Richtung durch ein hydraulisches Druckmittel ist nicht erforderlich, da, wie bereits erwähnt, die Verschie­ bung des ersten Ringkolbens 36 und damit auch die des zweiten Ringkolbens 38 in die Position gemäß Fig. 1b durch das in den Speicherraum 34 einströmende thermoplastische Material bewirkt wird.

Die vorbeschriebene Ausgestaltung des Extrusionskopfes sowie dessen sich daraus ergebende Arbeitsweise sind allgemein be­ kannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.

Die Verbindung zwischen dem zweiten Ringkolben 38 und dem ersten Ringkolben 36 erfolgt über mehrere Druckübertragungs­ einheiten, die paarweise angeordnete Druckstangenabschnitte 42, 44 aufweisen, die in gleichmäßigen Abständen um den Umfang des Extrusionskopfes 10 koaxial zu den beiden Ringkolben 38, 36 angeordnet sind, sowie durch eine Verbindungshülse 46, die allen Druckstangenabschnitts-Paaren gemeinsam ist und die Verbindung zwischen den beiden Druckstangenabschnitten 42, 44 jedes Paares herstellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind acht Druckstangen-Abschnittspaare 42, 44 (Fig. 4) vorhanden.

Der Zylinder 40 mit dem zweiten Ringkolben 38 wird von einer Konsole 48 getragen, die mit Durchbrechungen 49 für den Durch­ gang der dem zweiten Ringkolben 38 zugeordneten Druckstangen­ abschnitte 42 versehen ist. Sämtliche Druckstangenabschnitte 42 sind an ihrem unteren Ende durch einen Ring 50 miteinander verbunden, der seinerseits in noch zu beschreibender Weise mit der Verbindungshülse 46 verbunden werden kann. Die Länge der Druckstangenabschnitte 42 ist dabei so bemessen, daß der Ring 50 unterseitig an der Konsole 48 anliegt, wenn der zweite Ringkolben 38 seine obere Endposition einnimmt, die etwa der Endposition des ersten Ringkolbens 36 bei völlig gefülltem Speicherraum 34 entspricht.

Die dem ersten Ringkolben 36 zugeordneten und mit diesem verbundenen Druckstangenabschnitte 44 sind durch Durchbrechun­ gen 52 in einer Tragplatte 54 geführt, die von den Kolben­ stangen 55 von Kolben getragen ist, die in zwei beidseitig beaufschlagbaren Arbeitszylindern 56 geführt sind. Letztere werden von der Konsole 48 getragen, die für den Durchgang der Kolbenstangen 55 mit Durchbrechungen 57 versehen ist. Die beiden in den Zylindern 56 geführten Kolben sind unabhängig vom Kolben 38 im Zylinder 40 beidseitig beaufschlagbar.

Die Konsole 48 wird von vier beispielsweise als Stangenabschnitte ausgebildeten Ständern 58 getragen, die etwa an den Ecken eines Quadrates angeordnet sind und ihrerseits von dem Abschnitt des Extrusionskopfes 10 getragen sind, wel­ cher die Hülse 24 mit dem Verteilersystem, den Speicherraum 34, den diesen entleerenden Ringkolben 36 und die Austritts­ öffnung 18 aufweist. Dieser Abschnitt des Extrusionskopfes weist oberseitig eine etwa quadratische Querschnittsform auf. Die Druckstangenabschnitte 42, 44 sowie die Verbindungshülse 46 befinden sich innerhalb des durch die vier Ständer 58 de­ finierten Quadrats in koaxialer Anordnung zur Längsachse des Kopfes 10 (Fig. 4). Das Vorhandensein der Ständer 58 führt dazu, daß zwischen dem unteren Abschnitt des Extrusionskopfes, welcher vom thermoplastischem Material durchströmt wird, und dem oberen Teil desselben, in welchem sich die Antriebsmittel befinden, ein Abstand vorhanden ist, der im allgemeinen so groß bemessen ist, daß der obere Teil eine ausreichende ther­ mische Isolierung gegenüber dem unteren, vom heißen thermo­ plastischen Material durchflossenen Abstand aufweist.

Die in den Fig. 7 und 8 in größerem Maßstab dargestellte Ver­ bindungshülse 46 ist radial hälftig unterteilt, wobei die beiden Hälften 46a, 46b durch zwei lösbare Hakenverschlüsse 60 miteinander verbunden und in dieser verbundenen Lage gehalten werden, in welcher sie die geschlossene ringförmige Verbin­ dungshülse 46 bilden. Ferner ist wenigstens einer der beiden Hälften 46a, b mit einer Ausnehmung 62 versehen, in die ein entsprechend geformter Vorsprung 63 der anderen Hälfte 46b eingreift, um so einen Formschluß und damit die richtige Zu­ ordnung der beiden Hälften 46a, b zueinander zu bewirken. Jeder der beiden Hakenverschlüsse besteht aus einem an der Hälfte 46a angebrachten Haken 64 und einem an der Hälfte 46b angebrachten Hebel 65, der um eine Achse 66 schwenkbar ist und eine Öse 67 trägt, die ihrerseits um eine zur Achse 66 par­ allele Achse 68 schwenkbar am Hebel 65 angebracht ist.

Die Verbindung zwischen dem Ring 50, mit dem die Druckstangen­ abschnitte 42 verbunden sind, und der Verbindungshülse 46 erfolgt ebenfalls über zwei Hakenverschlüsse 70, wobei hier die Haken am Ring 50 und der Hebel mit der Öse an der Verbin­ dungshülse 46 angebracht ist.

Die das Verteilersystem 20, 22 aufweisende Hülse 24 ist auf dem Dorn 26 in dessen Längsrichtung verschiebbar gelagert, wobei sie in der Betriebslage, die in den Fig. 1 und 2 dar­ gestellt ist, durch die Tragplatte 54 gesichert sein kann, da die Hülse 24 mit der Tragplatte 54, die ebenfalls mit einer Durchbrechung 59 für den Durchgang des Dornes 26 versehen ist und in ihrer normalen Betriebslage die obere ringförmige Be­ grenzungsfläche der Hülse 24 übergreift, durch Schrauben 69 verbunden ist. Dabei können die Tragplatte 54 und damit die Hülse 24 z. B. durch entsprechende mechanische Verriegelung der Kolben in den Zylindern 56 in ihrer Betriebslage gesi­ chert sein, in welcher sich die Verteilerhülse 24 innerhalb der Büchse 71 befindet. Die Hülse kann aber auch in anderer Weise, beispielsweise durch Schrauben 73 lösbar in ihrer Betriebslage gesichert sein.

Zum Reinigen der Hülse 24 des Verteilersystems wird diese aus der Büchse 71 in Richtung auf den Zylinder 40, also im all­ gemeinen nach oben und entlang dem Dorn 26 in die Position gemäß Fig. 3 herausgezogen, in welcher sich die Hülse 24 im Bereich der Ständer 58 befindet, die einen ausreichend großen Abstand voneinander aufweisen, um die Hülse 24 von außen durch diese Ständer hindurch zugänglich zu machen. Dazu ist es aber erforderlich, die Druckstangen 42 und 44 und die Verbindungs­ hülse 46 aus diesem Bereich zu entfernen, da, wie insbesondere die Fig. 1, 2 und 4 zeigen, der Bereich, in welchem sich die Hülse 24 des Verteilersystems in ihrer Position für die Reini­ gung befindet, normalerweise von der Verbindungshülse und den Druckstangen umschlossen ist. Um die in der Reinigungsposition gemäß Fig. 3 befindliche Hülse 24 auch insoweit zugänglich zu machen, wird das im wesentlichen aus erstem und zweitem Ring­ kolben 36, 38 sowie Druckstangen 42, 44 und Verbindungshülse 46 bestehende System in Richtung auf die Austrittsöffnung 18, also im allgemeinen nach unten in die Position gemäß Fig. 2 verschoben, in welcher der Speicherraum 34 vollständig ent­ leert ist. Alsdann wird die Verbindung zwischen Verbindungs­ hülse 46 einerseits und dem den Druckstangen 42 gemeinsamen Ring 50 durch entsprechende Betätigung der Hebel der Hebelver­ schlüsse 70 gelöst, wobei die Ösen außer Eingriff mit dem jeweils zugehörigen Haken gelangen. Danach können die beiden Hebelverschlüsse 60 gelöst werden, so daß die beiden Hälften 46a, 46b der Verbindungshülse 46 voneinander getrennt und einzeln aus dem Bereich zwischen Tragplatte 54 und Konsole 48 herausgenommen werden können. Der Abstand zwischen den Säulen 58 ist dazu groß genug. Um die Verbindungshülse 46 außer Ein­ griff mit den Zugstangenabschnitten 42 und 44 zu bringen und Klemmungen zu beseitigen, kann es unter Umständen zweckmäßig sein, die Tragplatte 54 zunächst geringfügig anzuheben, um die Verbindungshülse von dem unteren Druckstangenabschnitten 44 freizumachen, die ohnehin nicht mit der Verbindungshülse ver­ bunden sind, da zur Bewegung des ersten Ringkolbens 36 in Entleerungsrichtung nur Druck von der Verbindungshülse 46 auf die Druckstangen 44 ausgeübt wird. Beim Füllen des Speicher­ raumes 34 gilt Entsprechendes in umgekehrter Richtung.

Nachdem die Verbindungshülse 46 entfernt worden ist, wird durch entsprechende Betätigung der beiden Zylinder 56 die Tragplatte 54 aus der Position gemäß den Fig. 1 und 2 in die gemäß Fig. 3, d. h. im allgemeinen nach oben, verschoben, wobei im Zuge dieser Bewegung die Tragplatte 54 die mit ihr verbun­ dene Hülse 24 aus der Büchse 71 in die Position gemäß Fig. 3 herauszieht, ohne daß jedoch der Ringkolben 36 mitgenommen würde. Ggf. vorhandene mechanische Arretierungen 73 werden vorher gelöst.

Im Verlauf dieser Aufwärtsbewegung der Tragplatte 54 in die Position gemäß Fig. 3 kommt der allen oberen Druckstangen­ abschnitte 42 gemeinsame Stabilisierungsring 50 zur Anlage an der Tragplatte 54 mit der Folge, daß der Ring 50 und die obe­ ren Druckstangenabschnitte 42 mit dem Ringkolben 38 ebenfalls nach oben aus dem Bereich zwischen den Ständern 58 heraus in die Position gemäß Fig. 3 verschoben werden, so daß die im Bereich der Ständer 58 befindliche Hülse 24 mit den Verteil­ erkanälen 20, 22 und ggf. weiteren Kanälen von außen zugäng­ lich ist und gereinigt werden kann. Die unteren Druckstangen­ abschnitte 44 waren bereits bei der vorangegangenen Bewegung des ersten Kolbens 36 in seine untere Position gemäß den Fig. 2 und 3 aus dem Bereich der Säulen 58 nach unten bewegt wor­ den. Die auch in Fig. 4 erkennbaren Schraubenbolzen 72 befin­ den sich ohnehin im Bereich unterhalb der Ständer 58 und damit der von der Hülse 24 beim Reinigen eingenommenen Position.

Nach erfolgter Reinigung der Hülse 24 und der darin befindli­ chen Kanäle wird die Hülse 24 durch entsprechende Betätigung der beiden Zylinder 56 und dadurch bewirkte Verschiebung der Tragplatte 54 nach unten wieder in ihre Betriebsposition gemäß den Fig. 1 und 2 zurückbewegt. Alsdann können die beiden Hälften 46a, 46b der Verbindungshülse 46 wieder in den Bereich zwischen Konsole 48 und der in ihrer unteren Endlage befindli­ chen Tragplatte 54 gebracht und dort zusammengesetzt werden. Danach wird die Verbindung zwischen dem die oberen Druckstangenabschnitte 42 stabilisierenden Ring 50 und der Verbindungshülse 46 über die Hebelverschlüsse 70 hergestellt. Falls erforderlich, kann der Ring 50 durch entsprechende Be­ tätigung des zweiten Ringkolbens 38 zur Anlage an der Verbin­ dungshülse 46 gebracht werden. Mit der Herstellung der Verbin­ dung zwischen Verbindungshülse 46 und Ring 50 erfolgt gleichzeitig auch die Ausrichtung zu den unteren Druckstangen­ abschnitten 44, deren obere Endabschnitte bei in unterer End­ lage befindlichen ersten Ringkolben 36 in die Durchbrechungen 52 der Tragplatte 54 hineinragen, ohne diese Tragplatte jedoch nach oben wesentlich zu überragen. In der Betriebslage gemäß den Fig. 1 und 2 greifen die oberen Endabschnitte der unteren Druckstangenabschnitte 44 in Ausnehmungen 74 ein, die sich am die Austrittsöffnung 18 des Extrusionskopfes zugekehrten Stirnseite der Verbindungshülse 46 befinden.

In den Fig. 9-11 ist eine Ausführungsform dargestellt, die in wesentlichen Einzelheiten mit der Ausführungsform gemäß den Fig. 1-8 übereinstimmt, so daß in den Fig. 9-14 für Teile, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmen oder diesen entsprechen, auch gleiche, jedoch um 100 höhere Bezugszeichen verwendet werden.

Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Ausführungsbei­ spielen besteht darin, daß bei jenem gemäß den Fig. 9-14 zwischen den Druckstangenabschnitten 142, 144 kein entfern­ bares Teil herausgenommen zu werden braucht, um die Hülse 124 des Verteilersystems zwischen zwei benachbarten Säulen 158 zugänglich zu machen. Vielmehr ist die Länge des Zylinders 140, innerhalb dessen der zweite Ringkolben 138 geführt ist, so bemessen, daß die oberen Druckstangenabschnitte 142, die an ihrem unteren Ende ebenfalls mit einem gemeinsamen Ring 150 versehen sind, durch entsprechende Betätigung der beiden zu­ sätzlichen Zylinder 156 so weit nach oben bewegt werden kön­ nen, daß der Ring 150 in seiner oberen Endposition sich dicht unterhalb der Konsole 148 befindet, obwohl die oberen Druck­ stangenabschnitte 142 länger sind als beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1-8. Der Unterschied der Länge entspricht etwa der axialen Erstreckung der Verbindungshüle 46 des ersten Ausführungsbeispiels. Daraus ergibt sich, daß, bei sonst glei­ chen Abmessungen auch der maximale Hub des zweiten Ringkolbens 138 etwa um die axiale Länge der Verbindungshülse 46 des er­ sten Ausführungsbeispiels größer sein muß als der Hub des Kolbens 38 des ersten Ausführungsbeispiels. Für die Betätigung des den Speicherraum 134 zugeordneten ersten Ringkolbens 136 wird dann nur ein Teil des insgesamt verfügbaren Hubes des zweiten Ringkolbens 138 im Zylinder 140 benötigt. Der darüber hinausgehende zusätzliche Hubabschnitt, der der Differenz zwischen der Position des zweiten Ringkolbens 138 in Fig. 10 und der Position desselben in Fig. 11 entspricht, gibt jedoch die Möglichkeit, zum Zwecke des Reinigens der Hülse 124 die oberen Druckstangenabschnitte 142 so weit nach oben zu bewe­ gen, daß sie sich im wesentlichen außerhalb, d. h., oberhalb des Bereiches befinden, den die Hülse 124 in der Position, in der sie gereinigt wird, einnimmt. Im übrigen wird dazu auf die Darstellungen in der Zeichnung verwiesen.

Wie groß dieser zusätzliche Hubabschnitt sein muß und ob die­ ser zusätzliche Hubabschnitt überhaupt erforderlich ist, hängt im wesentlichen ab von der Länge der Hülse 124 bzw. von der Wegstrecke, um welche die Hülse 124 aus der Betriebsposition gemäß den Fig. 9 und 10 in die Position für die Reinigung gemäß Fig. 11 verschoben werden muß. Die in der Zeichnung dargestellte Verteilerhülse 24 bzw. 124 ist mit einem Verteil­ ersystem versehen, welches eine eine verhältnismäßig große axiale Erstreckung der Hülse erfordert. Es gibt jedoch auch Verteilersysteme und dafür benutzte Verteilerhülsen, die we­ sentlich kürzer sind. Dies gilt z. B. für solche Verteilersy­ steme, bei denen die Verteilerkanäle im wesentlichen nur senk­ recht zur Längsachse der Verteilerhülse, also im wesentlichen ringförmig verlaufen. Hier kann die Hülse unter Umständen wesentlich kürzer sein mit der Folge, daß weder ein Überhub gemäß der Differenz zwischen den Positionen des Kolbens 138 in Fig. 10 und Fig. 11 noch eine besondere Verbindungshüle gemäß dem Ausführungsbeispiel in den Fig. 1-8 erforderlich ist.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 12 und 13 unterscheidet sich von den beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, daß der Extrusionskopf keinen Speicherraum aufweist und somit normalerweise kontinuierlich betrieben wird. Das Fehlen eines Speicherraumes hat zur Folge, daß auch kein den Speicherraum entleerender erster Ringkolben und kein Zylinder mit einem zweiten Kolben für den Antrieb des ersten Kolbens vorhanden ist. Im übrigen besteht bezüglich aller wesentlicher Teile Übereinstimmung, so daß gleiche Teile mit gleichen, jedoch gegenüber den Fig. 1-8 um 200 höheren Bezugszeichen versehen sind.

Die Verteilerhülse 224 hat in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 12 und 13 dieselbe Funktion wie bei den beiden ande­ ren Ausführungsbeispielen, nämlich die Verteilung des durch den Kanal 214 zugeführten warmplastischen Kunststoffmaterials um den Umfang dieser Hülse 224 und damit die Umwandlung des vom nicht dargestellten Extruder zugeführten Materialstrangs mit vollem Querschnitt in einen Hohlstrang, wobei gleichzeitig eine Umleitung um 90° erfolgt. Der einzige Unterschied fließ­ technischer Art besteht darin, daß das Material, nachdem es im Bereich der Verteilerhülse 224 in einen hohlen Strang umgewan­ delt worden ist, direkt durch den Ringkanal 276 ohne Zwischenspeicherung der Austrittsöffnung 218 zugeführt wird.

Die Notwendigkeit der Reinigung der Verteilerhülse 224 bei einem Materialwechsel besteht hier in gleicher Weise wie bei den Ausführungsformen mit einem Speicherraum, so daß insoweit auch die gleichen Bedingungen vorliegen. Die beiden zusätzli­ chen Zylinder-Kolben-Einheiten 256 erlauben ein problemloses Herausziehen der Verteilerhülse aus ihrer Betriebsposition innerhalb des Gehäuses 223, die in Fig. 12 dargestellt ist. Auch hier gilt, daß der Hub der beiden Einheiten 256 abhängt von der Länge der Verteilerhülse 224. Wie im Falle der anderen beiden Ausführungsbeispiele könnte auch hier der Abstand zwischen Konsole 248 einerseits und Tragplatte 254 anderer­ seits, also der Abstand, der im wesentlichen der thermischen Isolierung der von der Konsole 248 getragenen Antriebsein­ richtungen dient, in Abhängigkeit von der Länge der Verteilerhülse 224 bzw. des für diese erforderlichen Verschiebeweges gewählt werden, wobei selbstverständlich die Belange der thermischen Isolierung in jedem Fall zu beachten wären. Im allgemeinen kann davon ausgegangen werden, daß der für die thermische Isolierung erforderliche Abstand ausreicht, um den Raum verfügbar zu machen, um den zu reinigenden Bereich der Verteilerhülse 224 in der Reinigungsposition von außen zugänglich zu machen.

Bei einem Extrusionskopf ohne Speicherraum und somit ohne Ringkolben für die Entleerung dieses Speicherraumes ist die Situation ohnehin einfacher und übersichtlicher, da keine Übertragungsmittel für den Antrieb eines dem Speicherraum zugeordneten Kolbens vorhanden sind.

Die Tatsache, daß bei sämtlichen Ausführungsbeispielen jeweils zwei Zylinder-Kolben-Einheiten für das axiale Verschieben der Verteilerhülse vorgesehen sind, soll nicht die Möglichkeit ausschließen, lediglich nur eine Einheit oder ggf. auch mehr als zwei Einheiten vorzusehen.

Es ist auch möglich, statt der Zylinder-Kolben-Einheiten ande­ re Antriebsmittel für das axiale Verschieben der Verteilerhül­ se vorzusehen. So kann wenigstens eine Spindelgetriebe vor­ gesehen sein, dessen Spindel beispielsweise an die Stelle der Kolbenstange 55, 155, 255 tritt und mit der jeweiligen Halte­ platte 54, 154, 254 drehfest verbunden ist. Der Antrieb kann dabei über jeweils eine Spindelmutter erfolgen, die mit einem Drehantrieb versehen ist. Im Falle der Verwendung von zwei oder mehr Gewindespindeln sind die Spindelmuttern zweckmäßi­ gerweise mechanisch gekoppelt, beispielsweise durch eine An­ triebskette, um eine Synchronität der Bewegungen aller Muttern und damit auch der Linearbewegungen sämtlicher Gewindespindeln zu erreichen.

Bei der bereits einleitend erwähnten Herstellung eines Vor­ formlings aus einer mehrschichtigen Wandung ist im allgemeinen für jede Schicht ein Verteilersystem in Form einer Hülse vor­ gesehen, wobei die einzelnen Hülsen im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind. In diesem Fall wird die äußere Hülse mit dem Verteilersystem für die äußere Schicht des Fertigerzeugnisses zur Reinigung herausgezogen, wobei die übrigen Hülsen in ihrer Betriebsposition verbleiben können. Es ist aber auch möglich, mit der äußeren Hülse sämtliche Hülsen nach oben in die Reinigungsposition zu verschieben. Dies hätte den Vorteil, daß das "Hülsen-Paket" auf dem Dorn des Extru­ sionskopfes geführt wird, der aufgrund seiner glatten Ober­ flächengestaltung bessere Führungs- und Gleiteigenschaften aufweist als die inneren Hülsen.

Claims (13)

1. Extrusionseinrichtung zum Herstellen von Vorformlingen aus thermoplastischem Kunststoff, welche einen Extruder zum Pla­ stifizieren des Kunststoffes sowie einen Extrusionskopf (10; 110; 210) aufweist, der mit einer Eintrittsöffnung (12; 112; 212) für den Strom aus plastifiziertem Kunststoff, einem Ver­ teilersystem, in welchem der Strom aus plastifiziertem Kunst­ stoff um einen Kern des Extrusionskopfes zur Bildung eines ringförmigen Materialstromes verteilt wird, und einer Aus­ trittsöffnung (18; 118; 218) für den ringförmigen Materialstrom sowie mit wenigstens einem Antriebsmittel für das Betätigen von Teilen des Extrusionskopfes während des Betriebs desselben versehen ist, wobei das Verteilersystem die Form einer Hülse (24; 124; 224) aufweist, die den Dorn (26; 126) des Extru­ sionskopfes umgibt und gegenüber diesem Dorn in dessen Längs­ richtung verschiebbar im Extrusionskopf angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Extrusions­ kopf (10; 110; 210) zusätzlich zu dem wenigstens einen An­ triebsmittel für das Betätigen von Teilen des Extrusionskopfes während des Betriebs desselben mit wenigstens einem weiteren Antriebsmittel (56; 156; 256) versehen ist, welches mit der Hülse (24; 124; 224) des Verteilersystems verbindbar ist der­ art, daß eine Betätigung dieses Antriebsmittels eine Verschie­ bung der Hülse aus ihrer Betriebsposition in eine Position bewirkt, in welcher wenigstens Teilbereiche der Hülse von außen zugänglich sind.

2. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine zusätzliche Antriebsmittel (56; 156; 256) als eine Zylinder- Kolben-Einheit ausgebildet ist.

3. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine zusätzli­ che Antriebsmittel eine Gewindespindel aufweist, die über eine Spindelmutter angetrieben wird.

4. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine zusätzliche Antriebsmittel (56; 156; 256) von einer Konsole (48; 148; 248) getragen ist, die vorteilhafterweise auch die Antriebsmittel (29, 31, 38, 40) für die Einstellung der Breite des die Austrittsöffnung (18) bildenden Spaltes und bei Vor­ handensein eines Speicherraumes (34, 134) für den diesem Spei­ cherraum zugeordneten Kolben (36, 136) trägt und sich in einem Abstand von dem Ende der Hülse (24; 124; 224) des Ver­ teilersystems befindet, welches der Austrittsöffnung (18; 118; 218) für den plastifizierten Kunststoffstrom abgekehrt ist.

5. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Antriebsmittel (56; 156; 256) vorgesehen sind, deren bewegbare und mit der Hülse (24; 124; 224) des Verteilersystems verbindbaren Bauteile (55; 155; 255) durch eine Traverse (54; 154; 254) miteinander verbunden sind, die ihrerseits mit der Hülse verbindbar ist.

6. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrusionskopf mit einem Speicherraum (34; 134) für das plastifizierte Kunststoffmate­ rial versehen ist, der durch einen Ringkolben (36; 136) ent­ leerbar ist, der seinerseits durch einen durch ein Druckmittel beaufschlagbaren zweiten Kolben (38; 138) angetrieben wird.

7. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen koaxial zur Hülse (24; 124) des Verteilersystems angeordnete Ringkol­ ben (36; 136) diese Hülse (24; 124) umgibt.

8. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Ringkolben (36; 136), welcher dem Speicherraum (34; 134) zu­ geordnet ist, und dem Antriebskolben (38; 138) desselben durch wenigstens eine Übertragungseinheit hergestellt wird, die wenigstens zwei Stangenabschnitte (42, 44; 142, 144) aufweist, die im wesentlichen parallel zur Längsachse der Hülse (24; 124) des Verteilersystems verlaufen und trennbar sind derart, daß sie in dem Bereich, in welchem sich die Hülse des Verteil­ ersystems während der Reinigung, entfernbar sind.

9. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stangenabschnitt (44) der wenigstens einen Übertragungseinheit mit dem dem Speicherraum (34) zugeordneten Ringkolben (36) und der andere Stangenabschnitt (42) mit dem Antriebskolben (38) verbunden ist und beide Stangenabschnitte (42, 44) über ein drittes Bauteil (46) miteinander verbindbar sind, welches von beiden Stangenabschnitten lösbar und aus dem Bereich, in welcher sich die Hülse des Verteilersystems während der Reinigung befindet, entfernbar ist.

10. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement als ringförmiges Bauteil (46) ausgebildet ist, welches in wenig­ stens zwei Segmente (46a, 46b) unterteilbar ist.

11. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung des ringförmigen Verbindungsteiles (46) etwa der Differenz zwi­ schen dem Hub des Antriebskolbens (38) für den dem Speicher­ raum (34) zugeordneten Ringkolben (36) und der axialen Er­ streckung jenes Teils der Hülse (24) des Verteilersystems entspricht, welches einer Reinigung unterzogen wird.

12. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stangenabschnitte (142, 144) des wenigstens einen Übertragungselementes zwischen Antriebskolben (138) und dem dem Speicherraum (134) zugeord­ neten Kolben (136) ohne entfernbares Zwischenglied unmittelbar miteinander verbindbar sind und der maximale Hub des Antriebskolbens (138) so gewählt ist, daß die mit diesem Antriebskolben verbundenen Stangenabschnitte (142) in der der Austrittsöffnung (118) des Extrusionskopfes abgekehrten Endpo­ sition des Antriebskolbens (138) sich im wesentlichen außer­ halb des Bereiches befinden, in welchem der zu reinigende Abschnitt der Hülse (124) des Verteilersystems sich in der Reinigungsposition befindet.

13. Extrusionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (38; 138) für den dem Speicherraum (34; 134) zugeordneten Ringkolben (36; 136) lediglich einseitig beaufschlagbar ist derart, daß diese Druckbeaufschlagung die für die Entleerung des Speicher­ raumes erforderliche Verschiebung des Ringkolbens bewirkt.