DE2020946A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Unterteilen eines plastischen Kunststoffstranges in mehrere Teilstraenge - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Unterteilen eines plastischen Kunststoffstranges in mehrere Teilstränge Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterteilen eines, z. B. in einer Schnecken-Plastifizierungsvorrichtung erzeugten plastischen Kunststoffstranges in mehrere, bspw. zwei oder drei Teilstränge. Die Teilung eines Kunststoffstranges in mehrere Teil stränge ist hauptsächlich dann erforderlich, wenn von einer Plastifizierungsvorrichtung mehrere Spritzköpfe gleichzeitig mit plastischem Kunststoff versorgt werden sollen.
• Es gehört bereits zum Stande der Technik, den aus der Düse einer Plastifizierungsvorrichtung austretenden plastischen Kunststoff-strang von bspw. kreisförmigem Querschnitt diametral zu zerteilen und dann die beiden Halbsträge in geeigneter Weise, z. B. zu Ringsträngen, weiterzuverformen. Diese Maßnahme ist insofern nachteilig, als der aus dem Plastifizierungszylinder austretende Kunststoffstrang eine über seinen Querschnitt ungleiche Temperatur aufweist. Als Folge der Aufreibung auf der Plastifizierungsschnecke ist das Material im Kern nämlich heißer als in den UmSangszonen. Es ist zwar schon versucht wor<ien, diesen Effekt durch eine intensive Kühlung der SchneckefSin Grenzen zu halten, ohne jedoch auf diese Weise die höhere Temperatur des Strangkernes völlig vermeiden zu können. Die Kühlung der Schnecke ist im übrigen mit einem großen konstruktiven Aufwand und dadurch mit beträchtlichen Kosten verbunden.
• Um eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die Querschnitte der Teilstränge zu erreichen, ist auch schon versucht worden, mit Hilfe von äußerst schwierig zu fertigenden Konstruktionsteilen den heißeren Kern des zu teilenden Kunststoffstranges dem einen Spritzkopf und die Mantelzone des gleichen Stranges dem anderen Spritzkopf zuzuleiten. Die dabei um lo bis 200 höhere Temperatur des aus dem Kern abgezweigten Teil stranges sollte dann bis zum Eintritt in den Spritzkopf.der Temperatur des aus der Mantelzone erzeugten Teil stranges angeglichen werden, Eine zufriedenstellende Lösung wurde aber auch hier nicht erreicht0 Nach einem älteren, nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag wird mit einem verhältnismäßig geringen baulichen Aufwand eine solche Unterteilung des plastischen Kunst stoffstranges erreicht, daß alle Teilstränge eine gleichmäßige Temperaturverteilung über ihren Querschnitt aufweisen und bis zum Eintritt in die jeweiligen Spritzköpfe auch die gleiche Absoluttemperatur annehmen. Das wird erreicht, indem der plastische Kunststoff zunächst aus seinem Vollquerschnitt in einen Schlauchquerschnitt übergeführt und unmittelbar anschließend in mehre re Ringsegmente aufgespalten wird, deren jedes sodann allmählich wieder zu einem geschlossenen Schlauchquerschnitt und/oder einem Vollquerschnitt zurückgeformt wird, bevor jeder dieser Teil stränge einem eigenen Spritzkopf zugeführt wird. Zur Durchführung dieser Verfahrensart vorgesehene Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Düse des Plastifizierungszylinders ein Leittorpedo entgegengestellt ist, an dessen Umfang sich mit Abstand hinter der Spitze und in bestimmten Winkelabständen voneinander mehrere radial gerichtete Spaltmesser anschließen und der auf halbem Winkelabstand zwischen je zwei Spaltmessern je ein schräg in Strömungsrichtung gerichtetes Torpedohorn trägt, wobei der Leittorpedo und die Torpedohörner mit Abstand von Führungsmänteln umgeben sind, welchen von den Spaltmessern ausgehende und nach den Torpedohörnern hinführende Leitflächen zugeordnet sind, Bei dieser zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Vorrichtung ist -insbesondere die Herstellung des Leittorpedos mit den zugehörigen Torpedohörnern und den Spaltmessern noch umständlich und verhältnismäßig teuer.
• Der Erfindungszweck besteht darin, zur LUsung der bekannten Aufgabe eine Verfahrensart aufzufinden, die unter Verwendung einer Vorrichtung durchgsfübrt werden kann, die noch einfacher und billiger als die Vorrichtung nach dem älteren Vorschlag herstellbar ist4 Um das zu erreichen, wird erfindungsgemäß so verfahren, daß der plastische Kunststorf zunächst aus seinem Vollquerschnitt in einen Schlauchquerschnitt übergeführt und dieser dann in mehrere nebeneinanderliegende und durch ihre Wände untereinander in Verbindung stehende Schlauchquerschnitte entsprechend kleineren Durchmessers umkalibriert wird, woraufhin die Verbindungsbereiche zwischen den Schlauchquerschnitten durchtrennt und diese sodann zu einem Vollquerschnitt zurückgeformt# werden, bevor jeder dieser Teil stränge einem eigenen Spritzkopf zugeführt wird, Zur Durchführung dieser Verfahrensart kann eine Vorrichtung zum Einsatz gelangen, welche im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß der Düse des Plastifizierungszylinders ein Leittorpedo entgegengestellt ist, der an seinem hinteren Ende mehrere, bspw.
• zwei oder drei achsparallele Torpedohörner trägt und daß der Leittorpedo und die Torpedohörner mit Abstand von FUhrungsmänteln umgeben sind, die zwischen dr einzelnen Torpedohörnern zu Spaltmessern gestaltet sind.
• Als besonders einfach-und zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, wenn in Weiterbildungder Erfindung der Leittorpedo durch hinter seiner Spitze vorgesehene Radialstege gegen die FUhrungsmantel abgestützt und zentriert ist.
• Der Leittarpeda kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal hinter den Radialstegen einen allmählich aus seiner Umrißform in eine der gemeinsamen Umrißform aller Torpedohörner angenäherte Querschnittsform übergehenden Leitkörper aufweisen, der von einem entsprechefld-#eformten FUhrungsmantelteil mit Abstand umgeben ist.
• Schließlich kann erfindungsgemäß von den die Torpedohörner umgebenden FW#ungsmantelbereichen je ein Leitkanal für einen Kunststoff-Teilstrang ausgehen, der in einen Spritzkopf mündet, dessen Kernkörper an seiner dein Leitkanal entgegengerichteten Spitze einen gegenüber dem Leitkanal axial verstellbaren Regulierdorn aufweist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Unterteilen eines pla#tisehen Kuntstoffstranges in mehrere Teilstränge ist wesentlich leichter und einfacher herstellbar als die Vorrichtung nach dem älteren Vorschlag, weil sich die Torpedohörner an das hiner Ende des Leittorpedos achsparallel anschließen und weil der Leittorpedo mit seinen Torpedohornerrl durch radiale Stege innerhalb der ihn umgebenden Fünhrungsmäntel gehalten wird.
• Auch die Spaltmesser sind einfacher herstellbar, weil sie durch einen Teil die Torpedohörner umgebenden Führungsmäntel uninitteilbar gebildet werden können.
• Das Wesen der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 in verschiedenen Verfahrensstadien die Querschnittsformen des Kunststoffstranges bei einer Strangteilung gemäß dem älteren Entwicklungsvorschlag, Figur 2 die verschiedenen Strangquerschnitte bei einer nach dem erfindungsgeimäßen Verfahren durchgeführten Unterteilung eines plastischen Kunststoffstranges in mehrere Teilstränge und Figur 3 im Axialschnitt eine erfindungsgema#ße Vorrichtung zum Unterteilen eines plastischen Kunststoffstranges in mehrere Teilstränge.
• Beins Untertellen eines plastischen Kunststoff-Vollstranges 1 nach dem älteren Verfahren wird gemäß Fig. 1 ein im Querschnitt kreisförmiger Vollstrang 1 aus der Düse einer Plastifizierungsvorrichtung ausgetrieben. Durch einen der Düse entgetrengestellten Leittorpedo, der mit Abstand von einem seiner Form angepaßten Führungsmantel umgeben ist, wird der Vollstrang 1 zu einem Schlauchquerschnitt 1 a umkalibriert, wobei die heiße Kernzone des Vollstranges 2 sich gleichmSßig über den inneren Umfang des Schlauchquerschnittes 2 a verteilt, wie dies durch Schraffierung angedeutet ist. Der Schlauchquerschnitt 1 a gelangt dann in den Bereich von Spaltmessern, durch die er in zwei Ringsegmente 1 b und 1 o aufgespalten wird. Jedes der Eingsegmente 1 b und 1 c läuft dann auf ein an den Leitq torpedo angeformtes Torpedohorn, auf dem die Segmente 1 b und 1 c allmählich zusammengerührt~ werden, bis sie wieder geschlossene Schlauchform 1 d und 1 e angenommen haben. Anschließend werden die Schlauchquerschnitte 1 d und 1 e konzentrisch-wieder zu Yollsträngen f f und 1 g kleineren Querschnitts zusamengedrängt, wobei die-heißen Querschnittszonen wieder, wie die Schraffier#ung zeigt, im Kern dieser Voll stränge 1 f und 1 g liegen.
• Mit Hilfe der in Fig. 3 dargestellten Teilvorrichtung wird zum Unterteilen eines plastischen Kunststoffstranges in mehrere Telistränge zunächst, ebenso wie bei der Teilvorrichtung nach dem älteren Vorschlag, der durch die Schnecke 3 geförderte, plaskifizlerte Kunststoff zu elnem Vollstrang 2 gemäß Fig. 2 geformt. Durch einen der Schneckenspitze entgegengestellten Leittorpedo 4, der durch Radialsbege 5 mit Abstand von einem seiner Form angepaßten Fu~hrungsmantel 6 umgeben ist, wird der Vollstrang 2 dann zu einem Schlauchquerschnitt 2 a umkalibriert, wobei d#ie heiße-Kernzone des Voll stranges 2 sich gleichmäßig über den Innenumfang des Schlauchquerschnittes 2-a verteilt, wie dies durch die Schraffierung angedeutet ist.
• Der so durch den Leittorpedo 4 gebildete Schlauchquerschnitt 2 a wird dann durch einen Leitkörper 7 und einen diesen mit entsprechendem Abstand umgebenden Führungsmanteltell 8 allmählich, bspw. in einen langen runden Schlauchquerschnitt 2 b umkalibriert.
• In den Leitkörper 7 schließen sich achsparallel zum Leittorpedo 4 zwei kegelförmige Torpedohörner 9 und lo an, deren jeder mit Abstand von einem entsprechend geformten Führungsinantelteil 11 und 12 umgeben ist. In diesem Bereich wird der langrunde Schlauchquerschnitt 2 b in zwei nebeneinanderliegende und durch ihre Wände untereinander noch in Verbindung stehende Schl#auchquerschnitte 2 c, 2 d entsprechend kleineren Durchmessers umkalibriert.
• Zwischen den beiden Torpedohörnern 9 und lo sind die diese umgebenden Ftülrungsmantelteile 11 und 12 zu einem Spaltmesser 13 ausgestaltet, welches die Verbindungsbereiche zwischen den Schlauchquerschnitten 2 c und 2 d durchtrennt, so daß zwei voneinander unabhängige Schlauehteile 2 e und 2 f entstehen.
• Durch die Kegelform der Torpedohörner 9 und lo und der sieumgebenden Führungsmantelteile 11 und 12 werden die Schläuche 2 e und 2 f allmählich konZentrisch zusammengedrängt, bis sie beim Eintritt in die nach den Spritzköpfen 14 und 15 führenden Leitkanälen 16-und 17 den Querschnitt eines Vollstranges 2 g, 2 h kleineren Durchmessers annehmen. Bei diesen VollstrSngen 2 g und 2 h kleineren Durchmessers befinden sich die heißen Querschnittszonen im wesentlichen wieder im Kern derselben, Damit die Dusenwiderstände in den einzelnen Spritzköpfen 1-4 und 15 unabhängig voneinander den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend eingeruliert werden können, sind die Kernkörper 18, 19 an ihren den Leitkanälen 16 bzw. 17 entgegengerichteten Spitzen jeweils mit einem axial verstellbaren Regulierdorn 20 bzw. 21 versehen. In Abhängigkeit von der jeweils eingestellten axialen Lage der Regulierdorne 20 und 21 zu den Mündungen der Leitkanäle 16 und 17 ergeben sich verschiedene Düsenwiderstände, durch die unterschiedliche Eintrittsgeschwindigkeiten der plastischen Kunststoffstränge leicht ausgeglichen werden können.
• Obwohl der Gegenstand der Erfindung nur in Verbindung mit einer Teilvorrichtung beschrieben worden ist, durch die ein Kunststoffstrang in zwei gleichgroße Teil stränge aufgespalten werden kann, ist sie hierauf nicht beSchränkt. Vielmehr ist auch eine Unterteilung in mehr als zwei Tejistränge ohne weiteres möglich, Auch richtet sich die Erfindung nicht nur auf die Unterteilung und Umformung von plastisehen Kunststoffsträngen runden Querschnitts. Vielmehr sind auch plastische Kunststoffstränge anderer Querschnittsformen auf die erfindungsgeimäße Art und Weise ohne weiteres teilbar und umformbar.

Claims (5)

1. Patent ans prtiche

   t. Verfahren zum Unterteilen eines, æ. B. in einer Schnekken-Plastifizierungsvorrichtung erzeugten plastischen Kunststoffstranges in mehrere, bspw. zwei oder drei, Teilstränge, dadurch gekennzeichnet, daß der plastische Kunststoff #unächst aus seinem Vollquerschnitt (2) in einen Schlauchquerschnitt t2 a) übergeführt und dieser dann in mehrere nebeneinanderliegende und durch ihre Wände untereinander in Verbindung stehende Schlauchquerschnitte (2 c, 2 d) entsprechend kleineren Durchmessers umkalibriert wird, woraufhin die Verbindungsbereiche zwischen den Schlauchquerschnitten durchtrennt (13) und diese (2 e und 2 £) sodann zu einem Vollquerschnitt (2 #, 2 h) zurückgeformt werden, bevor jeder dieser Teilstränge (2 g, 2h) einem eigenen Spritzkopf (14) bzwe (15) zugeführt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse des Plastifizierungszylinders ein Leittorpedo (4) entgegengestellt ist, der an seinem hinteren Ende mehrere, bspw. zwei oder drei, achsparallele Torpedohörner (9, lo) trägt, und daß der Leittorpedo (4) und die Torpedohörner (9, lo) mit Abstand von FUhrungsmänteln (6), (8), (11) und (12) umgeben sind, die zwischen den einzelnen Torpedohörnern (9, lo) zu Spaltmessern (13) gestaltet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leittorpedo (4) durch hinter seiner Spitze vorgesehene Radialstége (5) gegen die lührungsmäntel (6, 8, 11 und 12) abgestützt und zentriert ist.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t daß der Leittorpedo (4) hinter den Radialstegen (5) einen allmählich aus seiner Umrißform in eine der gemeinsamen Umrißform aller Torpedohörner (9, lo) angenäherte Querschnittsform' übergehenden leitkörper (7) aufweist, der von einem entsprechend geformten Fuhrungsmantelteil (8) mit Abstand umgeben ist.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den die Torpedohörner (9, wo) umgebenden FUhrungsinantelbereichen (11, 12) Je ein Leitkanal (16, 17) für einen Kunststoff-Teilstrang (2 g, 2 h) ausgeht, der in einen Spritzkopf (14, 15) mündet, dessen Kernkörper (18, 19) an seiner dem Leitkanal (16, 17) entgegengerichteten Spitze einen gegenüber dem Leitkanal (16, 17) axial verstellbarep Regulierdorn (20, 21) aufweist.