DE2121270C3 - Spritzkopf eines Schneckenextruders - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spritzkopf eines Schneckenextruders, welcher aus mehreren zusammenspannbaren, senkrecht zur Exlrudierrichtung angeordneten, mittels Führungsstangen verschiebbaren Scheiben, in denen Materialdurchgangsöffnungen angeordnet sind, und einer Stirnpiatte mit einem an ihrem vorderen Ende mit Spritzleisten versehenen Mundstück besteht.

Bei Schneckenextrudern für die Verarbeitung von Kunststoffen und Kautschukmassen befindet sich vor der Schnecke ein Spritzkopf mit einem Mundstück, aus welchem die zu verarbeitende Masse extrudiert wird. In diesen Spritzköpfen findet eine Verformung, des Massestranges von der Querschnittsform, welche am Ausgang des Zylinders des Schneckenextruders vorhanden ist zu einer Querschnittsform, wie sie aus dem Mundstück austreten soll, statt. Wegen dieser Verformung isi das Innere des Spritzkopfes in komplizierter Weise geformt. Bekannte Spritzköpfe sind aus mehreren zusammenklammerbaren Teilen aufgebaut, damit die Spritzköpfe gereinigt werden können und damit im Spritzkopf angeordnete Spritzleisten ausgetauscht werden können. Die Klammern für das Zusammenklam- ^b3 mern dieser Teile müssen sehr stark ausgelegt sein, da sich innerhalb des Spritzkopfes sehr hohe Drücke ausbilden und die Teile des SDritzkoofes daher mit sehr starken Kräften belastet sind, die die Teile des Spritzkopfes auseinander drücken wollen. Die komplizierte Form des Innern des Spritzkopfes sowie die starken notwendigen Klammem machen den Spritzkopf aufwendig und teuer. Ein Nachteil dieser bekannten Spritzköpfe ist es, daß die innere Formgebung nicht geändert werden kann, weil es sich hier um völlig starre Teile handelt Nachteilig ist ebenfalls die langwierige Reinigung der Spritzköpfe nach Ende der Arbeitsvorgänge.

Durch die CH-PS 4 37 765 ist eine Austrittsdüse für Schneckenmaschinen bekanntgeworden, die aus einer Vielzahl von ringförmigen Teilen besteht, von denen jeder eine konische Bohrung aufweist wobei der die Konizität bestimmende Winkel in jedem Teil gleich ist und bei der die Stauwirkung dadurch eingestellt werden kann, daß am Ende der Düse Ringe entfernt oder zugefügt werden, so daß die Austrittsfläche beim Entfernen von Ringen größer und beim Zufügen von Ringen kleiner wird. Die einzelnen Ringe sind miteinander durch Schraubgewinde verbunden. Das Problem einer leichten Reinigung des Spritzkopfes ist hier nicht gelöst da jeder Ring auf den anderen Ring aufgeschraubt ist und somit für ein Verlegen des Spritzkopfes in seine Einzelteile ein Ring vom anderen abgeschraubt werden muß. Um das Problem der Einstellung eines bestimmten Staudruckes geht es bei der vorliegenden Erfindung nicht

Durch die DE-PS 8 77 949 ist eine mit einem Kolben arbeitende Strangpresse zur Verformung von zähplastischen Massen bekanntgeworden, die zwischen der Ringspritzdüse und den Siebplatten einen labyrinthförmigen Kanal aufweist der durch einen auf die Siebplatten aufgeschraubten Kern und mehreren den Kern umgebenden Ringen besteht, die mittels Führungsstangen zusammengefügt sind. Die Düse selbst nimmt gegen ihr Austrittsende stufenweise ab und ist nicht auseinandernehmbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spritzkopf für Schneckenextrudt." in einfacher, billig herstellbarer Weise so zugestallen, daß er leicht und schnell zu reinigen, vor allem aber in seiner inneren Kanalgestaltung leicht und schnell verschiedenen Strangformen und Materialien anpaßbar ist.

Die Erfindung besteht darin, daß die Scheiben in mit Löchern für den Durchgang der Führungsstangen versehenen U-förmigen Bauteilen angeordnet sind, deren Schenkel un der Innenseite als Führungskulissen für die Scheiben ausgebildet sind.

Ein derartig aufgebauter Spritzkopf weist den Vorteil auf, daß er leicht zu reinigen ist, weil die Stirnplatte und die einzelnen Scheiben leicht nacheinander voneinander getrennt werden können, ohne daß hierbei Schraubbewegungen auszuführen wären. Für das Auseinanderdrücken dieser Scheiben sind nur relativ geringe Kräfte notwendig. Im allgemeinen verbleibt der nach dem Ende der Arbeiten noch im Spritzkopf befindliche Materialpfropf in der letzten Scheibe, aus welcher er viel leichter herauslösbar ist als aus einem bekannten, üblichen Spritzkopf. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Kräfte, die auf die einzelnen Scheiben während des Betriebes wirken, recht gering sind. Das liegt daran, daß bei der erfindungsgemäßen Ausführung die radialen Kräfte von der Scheibe selbst aufgenommen werden, während die axialen Kräfte nicht sehr groß sind. Daher sind die zum Schließen und zum Zusammenhalten des Spritzkopfes notwendigen Kräfte gering gegenüber den Kräften, die an Spritzköpfen mit axial verlaufenden

Teilungsebenen notwendig sind. Von Vorteil ist es ebenfalls, daß die Öffnungen bzw, Kanalabsehnitte für den Materialdurchtritt in den einzelnen Scheiben sehr viel einfacher bearbeitet werden können, als bei bekannten üblichen Spritzköpfen, Von besonderem Vorteil ist die leichte Auswechselbarkeit der einzelnen Scheiben, was auch dazy genutzt werden kann, Reinigungsarbeiten an den Scheiben außerhalb der Maschine auf einer Werkbank vorzunehmen. Der leicht mögliche Austausch der Scheiben ermöglicht es, daß verschiedenste Formen der inneren Kanalgestaltung innerhalb des Spritzkopfes leicht hergestellt werden können. So kann durch den Austausch schon einer einzigen Scheibe ein völlig anderer Aufbau des Innenraumes des Spritzkopfes erzielt werden. Dieses ist für den Obergang von einer Materialsorte zu einer anderen Materialsorte in hoher». Maße erwünscht

Zweckmäßig ist es, wenn mindestens der eine Schenkel der U-förmigen Bauteile über die Führungsstangen herausreicht Das hat den Vorteil, daß sich dann die Scheiben leichter einschieben lassen. Wenn der eine Schenkel hierbei länger ist als der andere Schenkel, so kann die Scheibe zuerst auf den längerei Schenkel aufgesetzt werden und dann eingeschoben werden, was das Arbeiten mit dieser Führungskulisse sehr erleichtert.

Zweckmäßig ist es, wenn jede Scheibe im Inneren Kanäle für ein Kühl- oder Heizmittel aufweist. Hier zeigt sich ein weiterer besonderer Vorteil der Scheibenbauweise. Es ist jetzt möglich, die einzelnen Scheiben mit Kühl- oder Heizmittel von verschiedener Temperatur zu beschicken und somit in gezielter Weise auf das zu extrudierende Material hinsichtlich der Temperatur Einfluß zu nehmen. Die bekannten Spritzköpfe weisen nur eine einzige Kühlmöglichkeit bzw. Heizmöglichkeit auf.

Als Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn jede Scheibe auf mindestens einer Seite eine Absetzung aufweist, die mit Abstand von den Materialdurchgangsöffnungen beginnt und sich bis an den Rand der Scheibe erstreckt. Dieses hat den Vorteil, daß nur -to ein kleinei Randbezirk um die Materialdurchgangsöffnung geschliffen werden muß und daß ein Materialverzug der Scheibe nur einen geringen Einfluß auf die Dichtheit der Trennstellen zwischen den Scheiben des Spritzkopfes haben kann. Es ist aber auch der weitere Vorteil hierdurch erzielt, daß Beschädigungen einer Scheibe, wie sie durch unachtsame Handhabung der Scheibe sonst am Rand auftreten könnten, keinen Einfluß auf die Dichtheit des Spritzkopfes haben.

Zweckmäßig ist es, wenn die Spritzleisten auf der Rückseite der StirnplaUe eingelegt sind. Hier sind sie leicht auszuwechseln.

Zur Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn pneumatisch oder hydraulisch betätigte Vorrichtungen zum Auseinanderfahren des Spritzkopfes vorgesehen sind, mit denen die U-förmigen Bauteile und die einzelnen Scheiben zeitlich nacheinander auf gleich weite Abstände voneinander zu bringen sind. Es kann z. B. ein Paar von Stangen verwendet werden, welche mit hydraulischen oder pneumatischen Kräften bewegt werden, welche durch Löcher in den Scheiben bzw. in den U-förmigen Bauteilen durchgreifen und welche mit Absätzen versehen sind, so daß jeweils ein Absatz den verschieden groikn Löchern in den Scheiben bzw. in den U-förmigen Bauteilen zugeordnet ist.

Das Wesen der Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schemstisch ausgeführten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g, 1 einen Schnitt durch einen Spritzkopf eines Einschneckenextruders im geschlossenen Zustand.

F i g. 2 einen Schnitt durch den Spritzkopf der F i g. I in geöffnetem Zustand.

F i g. 3 eine Ansicht einer Scheibe,

Fig,4 eine Ansicht eines U-förmigen Bauteiles zur Aufnahme einer Scheibe, ohne eingelegte Scheibe.

Fig.5 eine Ansicht des U-förmigen Bauteiles der F i g. 4 mit eingeschobener Scheibe.

Fig.6 eine Möglichkeit für das gleich weite Auseinanderfahren der Scheiben für die Reinigung des Spritzkopfes.

F i g. 7 einen Schnitt durch einen Spritzkopf, welcher durch zwei Einschneckenextruder gespeist wird.

Von dem Extruder ist in der F i g. 1 noch das Ende des Zylinders 1 und das Ende der Förderschnecke 2 zu sehen. Am Ende des Zylinders 1 ist der Spritzkopf angebracht Dieser Spritzkopf ist ws mehreren Teilen zusammengesetzt, nämlich aus den Scheiben 11,12,13, 14 sowie der Stirnplatte 15. Die Scheiben 11 bis 14 sind in U-förmige Bauteile 3 eingeschoben, deren Schenkel 4 und 5 an der Innenseite als Führungskulissen für die Scheiben 11 bis 14 ausgebildet sind. Diese U-förmigen Bauteile weisen vier Löcher 6 auf, durch die sich die Führungsstangen 7 erstrecken. Die Schenkel 4 und 5 reichen über die Führungsstange 7 hinaus, damit das Einschieben der Scheiben 11 bis 14 erleichtert ist Die Stirnplatte 15 weist ebenfalls vier Löcher auf, mit denen sie auf den Führungsstangen 7 verschiebbar ist. An ihrer Rückseite weist die Stirnplatte 15 eine Ausnehmung 8 für die Aufnahme der Spritzleisten 9 auf. In der Stirnplatte 15 befindet sich das Mundstück 10. Die einzelnen Scheiben 11 bis 14 sind so ausgebildet, daß sie im Inneren Kanäle 16 bzw. 17 für ein Kühl- oder Heizmittel aufweisen. Die Scheiben 11 bis 14 weisen jeweils eine Absetzung 18 auf, die sich mit Abstand A von den Materialdurchgangsöffnungen 19 bis zu dem Rand der Scheiben 11 bis 14 erstreckt. Hierdurch ist & reicht, daß nur der Bereich vom Abstand A um die Materialdurchgangsöffnungen 19 herum geschliffen zu werden braucht und nur diese geschliffene Fläche für die Dichtheit des Spritzkopfes wesentlich ist.

In F i g. 6 ist gezeigt, daß mit einer Stange 20, welche Absetzungen 21,22,23 und 24 aufweist, die Scheiben 11, 12, 13 und 14 auf verschiedene Positionen im gleichen Abstand beim öffnen des Spritzkopfes geschoben werden können; und zwar wird die Stange 20 von der Stirnplatte bewegt. Da die Löcher in den U-förmigen Bauteilen 3 für den Durchgang dieser Stange 20 verschiedene Lochweiten haben, ist gesichert, daß die Ansätze 21 bis 24 jeweils an einem U-förmigen Bauteil 3 angreifen. Die Stirnplatte 15 ist mit der Stange 20 verschraubt.

In F i g. 7 ist ein Schnitt durch den Spritzkopf mit zwei Einschneckenextrudern dargestellt. Auch hier ist der Spritzkopf aus vier Platten z. B. den Scheiben 11,12,13, 14, und aus eine ■ Stirnplatte 15 zusammengesetzt. Auch hier sind Absetzungen 18 vorhanden. Auch hier findet die Dichtung lediglich auf einer Fläche mit den Breiten A und B statt. Anstelle der einen Maieriaidurchgangsöffnung sind hier zwei Materialdurchgangskanäle 25 und 26 zu sehen.

Hierzu 2 Bliitt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Spritzkopf eines Schneckenextruders, welcher aus mehreren zusammenspannbaren, senkrecht zur Extrudierrichtung angeordneten, mittels Führungsstangen verschiebbaren Scheiben, in denen Materialdurchgangsöffnungen angeordnet sind, und einer Stimplatte mit einem an ihrem vorderen Ende mit Spritzleisten versehenen Mundstück besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben '° (11,12,13,14) in mit Löchern für den Durchgang der Führungsstangen (7) versehenen U-förmigen Bauteilen (3) angeordnet sind, deren Schenkel (4,5} an der Innenseite als Führungskulissen für die Scheiben (11, 12,13,14) ausgebildet sind. ^H

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine Schenkel (4,5) der U-förmigen Bauteile (3) über die Führungsstangen (7) herausreicht

3. Spritzkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (11,12,13,14) im Inneren Kanäle (16,17) für ein Kühl- oder Heizmittel aufweist

4. Spritzkopf nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (11,12,13,14) auf mindestens einer Seite eine Absetzung (18) aufweist die mit Abstand von den Materialdurchgangs-Öffnungen (19) beginnt und sich über die Breite A bis an den Rand der Scheibe (11,12,13,14) erstreckt.

5. Spritzkopf nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ^M gekennzeichnet, daß die Spritzleisten (9) auf der Rückseite ^r Stirnpiatte (15) eingelegt sind.

G. Spritzkopf nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet daß hydraulisch oder pneumatisch betätigte Vorrichtungen (20) sum Auseinanderfah- ^J5 ren des Spritzkopfes vorgesehen sind, mit denen zeitlich nacheinander die einzelnen Scheiben (11 —14)und die U-förmigen Bauteile (3) auf gleich weite Abstände zu bringen sind.

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