DE2139321A1

DE2139321A1 - Extrudervorrichtung

Info

Publication number: DE2139321A1
Application number: DE19712139321
Authority: DE
Inventors: Norbert William Talonn Daniel Andreas University City Mo Burlis (V St A)
Original assignee: Sherwood Medical Industries Inc
Current assignee: Sherwood Medical Co
Priority date: 1970-08-06
Filing date: 1971-08-05
Publication date: 1972-02-10
Also published as: DE2139321B2; FR2101991A5; SE391479B; GB1363914A; BE770997A; CA964418A; DE2139321C3; US3674404A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F."Weickmann,

Dipl.-Ing. H."Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

Sherwood Medical Industries !nc*

1831 Olive Street, St. Louis, Missouri, USA

Extrudervorrichtung

Bisher wurden verschiedene Arten von Extrudervorrich feurigen zum Herstellen von Schläuchen oder Stangen mit Veränderungen im Außendurchmesser, Innendurchmesser, in der Wandstärke usw. gü" schaffen, Solch eine E:d;rudervo zurichtung ist so auf ge "baut, dai3 sie periodische und uioh wiederholende Veränderungen in den Kennwerten des Schlauches entlang der länge des Stranges erzeugt, so daß der Strang danach an vorbestimmten Intervallen in gebrauchsfähige Schläuche oder Strangprodukte, beispielsweise für da3 biomedizinisehe Anwendungsgebiet, geschnitten werden kann» Beispiele solcher Produkte sind verschiedene Arten von Kathetern, Yankauer—Saugern, Dränageschläuche und Aspirationsschläuche und auch Schläuche mit sioh verjüngenden Endabschnitten sum Verbinden verschiedener biomedisjinischer Vorrichtungen» Dies ist lediglich eine beispielhafte Liste, und andere ähnliehe Produkte werden durch die gleiche allgemeine Art von Extrudervorr ich burigen hergestellt. Beispielsweise ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Schläuchen mit einem abgeschrägten Abschnitt (US-PS 2 940 126) und eine Vorrichtung zur Herstellung von Sehlauchmaterial mit einstückigen Verbindern an den Enden bekannt (US-RE 25 788).

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Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von Schlauchmaterial oder Strangmaterial mit Variationen im Durchmesser entlang seiner Länge weist eine einzige Extruder- und Matrizenkombination mit einer Steuerung zum Verändern der Geschwindigkeit des Extruders selbst auf, so daß der Materialfluß von dem Extruder zu der Extrudermatrize in einer vorprogrammierten Art verändert wird. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß sich ein Extruder nicht dazu eignet, in sich verändernden Geschwindigkeitsbereiehen zu arbeiten. Ein weiterer Nachteil die- W ser bekannten Extrudervorriohtiing besteht darin, daß, da der Extruder häufig bei einer geringeren als seiner Sollgesohwindlgkeit arbeitet, der Gesamtausstoß an Strangmaterial reduziert d.

Eine andere bekannte Extrudervorrichbung zur Herstellung von SehLäuchen oder Stangen mit Änderungen in der Kontur entlang ihrer Länge weist zwei Extruder auf» die flüssigen Kunststoff an sine einzige oder kombinierte Extrudermatrize zuführen. Die se Vorrichtung hat hohe BaSchaffungskosten und erhebliche Wartung sko st en.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Extruder» vorrichtung zu schaffen, die Sehlauchmaterial oder Sbangonmaberial verschiedener Kontur sxtrudiert, wobei die oben erwähnten Mängel bekannter Extruderyorriehbungen verbessert oder eli miniert werden.

Erfindungsgeniäß wird eine Extrudervorr ich bung vorgesehen, die in einem weiten Bereich Änderungen in der Kontur und der Wandstärke des Schlauchmaterials entlang söiner Länge mit einem einzigen Extruder herstellen kann, der bei einer konstanten Nenngeschwlndigkait läuft» Da der Extruder kontinuierlich bei

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einer konstanten Geschwindigkeit läuft, wird der Gesamtausstoß an Strangmaterial erheblich gegenüber "bekannten Extrudervor« richtungen zum selten Zweck erhöht, und die Wartungskosten wer·= den darüber hinaus wegen des vereinfachten Aufbaues herabgesetzt.

Um Änderungen in dem Extrudatfluß von der Extrudermatrize bei einer konstanten Strömung von flüssigem Kunststoff von dem Extruder zu der Extrudermatrize zu erreichen, ist eine Injektor«=* Speichereinrichtung vorgesehen, um periodisch den flüssigen Kunststoff, der zwischen dem Extruder und der Extruaenoatrize fließt, abzuziehen und einzuspritzen. Die Xnjjektor^Speicher^ einrichtung kann aus einer hin«» und herbeweglichen Kolben- und Zylindervorrichtung mit einem geeigneten Antrieb und Steuereinrichtungen bestehen, um den Kolben durch eine Abzugsphase und eine Einspritzphase zu bewegen,=

Während der Abzugsphase zieht die Injektor-Speichereinrichtung flüssigen Kunststoff, der von dem Extruder zu der Extrudermatri*= ze fließtj in den Zylinder der Injektor-Speichereinrichtung ab_? so daß die Gesamtströmungsrate des flüssigen Kunststoffes an die Extrudermatrize reduziert wird» Dadurch ergibt sich ein Bereich mit kleinerem Querschnitt an der Wand des Schlauches=

Auf ähnliche Weise wird während des linspritzhubes des Kolbens flüssiger Kunststoff, der vorher in den Zylinder eingezogen worden ist, in die Flüssigkeitsströmung des flüssigen Kunststoffes zwischen dem Extruder und der Ixtrudermatrize zurück eingespritzt, so daß die Gesamtströmung an die Extrudermatrize erhöht wird, wodurch ein Bereich mit größerem Querschnitt an eier Wand des Sehlauchmaterials erzeugt wird.

Es ist gedoeh su beachten, daß sowohl die AbzuggphasQB. als auch die Einspritzphasen der In3ektor^Speichereinrichtung vorprogrammiert werden können, um eine große Vielfalt von Schlauch·= oder

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Vollmaterialkonturen zu erreichen. Bei der Herstellung von Sehlauehmaterial können ferner die Einspritzphase und die Abzugsphase der Injektor—Speichereinrichtung mit der Injektion von Luft in die Extru&erniatrize und in da's Volumen des Schlauches in ihrer Phase abgestimmt werden, um den Innendurchmesser und die Kontur des Sehlauches nach Wunsch zu variieren.

Durch Programmieren der Geschwindigkeit der Kolbenbewegung kann eine große Vielfalt von Konturen an dem Schlauch hergestellt werden. Wenn beispielsweise der Kolben der Injektor-Speiehereinrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit während der Abzugsphase angetrieben wird, wird ein Rohr mit engem konstantem Durchmesser erzeugt. Wenn die Absugsphase so programmiert ist, daß sie mit einer Beschleunigung des Kolbens abläuft , kann ein gerader ₉ sich verengender, schräg verlaufender Abschnitt erzeugt werden. Durch Ändern der Geschwindigkeit des Kolbens in der Injektor-Speichereinriohtung während der Abzugsphase können schließlich verschiedene Konturen erreicht werden.

Ähnliche Änderungen in der Kontur können während der Einspritzphase der Injektor-Speichereinrichtung durch geeignete Programmierung erreicht werden.

Ein wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, daß die Injektor-Speichereinrichtung so aufgebaut ist, daß während der Einspritsphase der gesamte flüssige Kunststoff von dem zugehörigen Zylinder eingespritzt wird, so daß vermieden wird, daß sich Kunststoff in stagnierenden Räumen sammelt. Der Kunststoff kann daher in dem Zylinder keine Beeinträchtigung erfahren, weil er etwa zu sehr der Temperatur des Zylinders ausgesetzt wäre.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen;

Fig, 1 eine Exbrudervorriehtung nach einem bevorzugten Ausfüh«- rungsbeispiel der Erfindungj

Fig. 2 eine vergrößerte Teileinheit der erfindungsgemäßen Injektor-Speichereinrichtung}

Fig. 3 eine Exfcrudervorrichtung gemäß einem a?/eiten bevorzug« ten AuafUhrungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine Exfcrudervorrichtung gemäß einem dritten bevorzugten Alisführungsbeispiel der Erfindungj

Fig» 5 einen Längsschnitt durch einen Teil eines beispielhaften, eivfindimgsgemäß hergestellten Schlauches j

Fig. 6 bis 8 drei vorprogrammierte Steuereinrichtungen für die Betätigungseinrichtung der Injektor-Speicherein« richtung;

Fig, 9 Kurven, die die Auslenkung bezüglich dar Zeit jeder der BebäbigungseinrLchtungen der Fig. β und 8 darstellen; und

Fig, 10 einen Sohnibb durch den durch die programmier ben B gungseinrichtungen der Fig. 6 bis 8 erzeugten Schlauch,

Wie in Fig. 1 geneigt ist, ist ein Extruder IO mit einer Konstant« geüoto/indlfiköibii-^Steiiereinriehfeung 12 vorgesehen, die den Isti-u=- dor JO kontinuierlich bei einer konstanten Gesohv/indigkeit antreiben kann, Dqv fLüssige Kunststoff von dsm Extruder 10 wird über eine Leitung Io an eine Extriidermatriae 18 mit einem ainsigsn laß abgegeben» Die Ufe-triae 14 hat einen Einlaßlcanal -18 mit

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niittigen Aufnahmekanal 19, um Luft durch eine Mündung 20 in dan Hohlraum des Stranges 24 zuzuführen. Die Luft wird dem Aufnahmekanal 19 diireh eine Liiftzufuhr-St euer einrichtung 25 zugeführt. Die Leitung 16 führt den flüssigen Kunststoff von dem Extruder 10 au der Matrize 14 und der Mündung 20.

Zwischen dem Extruder 10 und der Matrize 14 -in der Leitung 16 ist eine Injektor-Speichereinriohbung 28 -vorgesehen, um die Strömungsrate in der Leitung 16 und dadurch die Gesamtströmungsrate zu dem " Einlaß 18 der Matrize zu variieren. Die Injektor-Speicher einrichtung 28 (Fig, 2) weist einen Zylinder 30 inib einer mittigen 'Bohrung 32 auf, die einen Korben 34 aufnimmt, der von einer Stange 36 angebrieben wird, Die Stange 36 sbehb aus dem Zylinder 30 durch eine Endkappe 38 hervor, die eine geeignete Putter- und Dichbungsanordnung 42 hat.

Der Zylinder 30 hab ferner einen Querkanal 41, der die Bohrung 3 2 schneidet. Der Kanal 41 steht mit Bohrungen in Verbindung, die die Leitung 16 in den Anschlußstücken 43 und 44 bilden» Es ist zu beachten, daß die Bohrung 32 sich bis zu dem Kanal 41 erstreckt, und daß sie einen gleichförmigen Durchmesser hat, so daß der Kol— ben 34 sich bei dem Einspritzhub nach unten bis in die in Fig. 2 gezeigte Lage bewegen kann, v/obei er dia Bohrung 32 vollständig von jeglichem flüssigen Kunststoff entleert und verhindert, daß sich Kunststoff in der Ihjektor-Speichereinrichtung 20 sammelt und Ln seinen Eigenschaften verschlechtart wird.

Während sine Kolben^Zylindar-SpöioheraLnrichtung gezeigt und beschrie ban wurde, ist su beachten, daß au demselben Zweck auch andere Arten von Speichereinrichtungen verwendet werden können, beispielsweise bal^arfeige Speiohereinrichtungen,

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Wie deutlicher aus Fig. 1 in Zusammenhang mit den Fig. 6 "bis 8 hervorgeht, wird die Injektor-Speichereinrichtung 28 durch eine programmierte Betätigungseinrichtung 45 angetrieben. Sine Steuereinrichtung 46 ist vorgesehen, die die Luft-Steuereinrichtung 25 mit der Hin- und Herbewegung des Korbens 34 synchronisiert, um die gewünschte Außenkontur und Innenkontur des Stranges 24 zu erreichen.

Im Betrieb der in Pig. 1 gezeigten Ausführungsform dar Erfindung wird der Extruder.10 mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Steuereinrichtung 12 angetrieben, so daß er eine Strömung mit konstantem Volumen aus verflüssigtem Kunststoff durch die Leitung 16 erzeugt. Die programmierte Betätigungseinrichtung 45 zieht den Kolben 34 mit einer konstanten Geschwindigkeit (beispielsweise) ab, so daß verflüssigter Kunststoff aus der leitung 16 mit einer konstanten Geschwindigkeit abgezogen wird. Während die Strömung in der Leitung 16 zu dem Einlaß 18 der Matrize auf diese Weise reduziert wird_s geht sie mit einer konstanten Geschwindigkeit weiter, so daß das sich ergebende Schlauchmaterial oder der Strang 24 ein enger Abschnitt mit konstantem Durchmesser ist, wie er bei 50 in Figo 5 dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 46 zur Synchronisierung der Luftzufuhr kann zu dieser Zeit einen konstanten Luftdruck von der Luftsteuereinrichtung 25 aufrechterhalte^ um einen geraden Schlauchabschnitt mit gleichförmiger Wand zu erreichen,* Die Synchronisier rungs st euer einrichtung steuert die Luftsteuereinriohtung 25 durch die Leitung 47.

Am Ende des Abzugshubes schiebt die programmierte B©tätigungs©in-> richtung 45 den Kolben 34 nach unten in einem linspritzhub, so daß verflüssigter Kunststoff in die Leitung 16 eingespritzt wird. Der flüssige Kunststoff von der Tnj&ktor-SpeichereinrioMiang vereinigt

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sich mit der konstanten Strömung des flüssigen Kunststoffes von dem Extruder, um das Volumen des Kunststoffes an dem !atrizenauslaß 20 zu erhöhen, wodurch ein vergrößerter Anschnitt oder eine Blase 51 in dem Schlauch 24 (Fig. 5) .erzeugt wird_f wenn der Schlauch 24 mit konstanter Geschwindigkeit aus der Matrize heraustritt« Die programmierte Betätigungseinrichtung 45 steuert bei dem Einspritzhub die Beschleunigung und Verzögerung des Kolbens 34 in solch einer Weise, daß verschiedene Blasendurchmesser und axial schräg verlaufende Abschnitte 51 erzeugt werden. Wenn nötig, kann Luft unter. Druck synchron mit der Betätigungseinrichtung eingelassen werden, um die gewünschte Form zu erzeugen. Nach Beendigung der Einspritzphase beginnt eine weitere Abzugsphase, bei der ein weiterer Abschnitt 50' (Pig. 5) mit reduziertem Durchmesser gebildet wird. Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß mit einer Vergrößerung und/oder Verkleinerung in dem Volumen des flüssigen Kunststoffes, der von der Jfcitrize 20 extrudiert wird, in Verbindung mit Änderungen in dem Luftdruck in dem Schlauch, der gerade extrudiert wird, Schläuche mit verschiedenen Durchmessern und Dicken entlang der Länge des Schlauches erhalten werden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Pig. 3 gezeigt und unterscheidet sich von der Extrudervorrichtung aus Pig. 1 im wesentlichen dadurch, daß ein Rückschlagventil in der Leitung zwischen dem Extruder und der Injektor-Speichereinrichtung angeordnet ist. Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 ist ein einziger Extruder 52 mit einer Konstantgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 55 vorgesehen, um den Extruder kontinuierlich bei einer konstanten Geschwindigkeit anzutreiben und einen konstanten Ausgangsstrom flüssigen Kunststoffes in der Leitung 53 zu erzeugen. Der flüssige Kunststoff von der Leitung 53 tritt durch das Rückschlagventil 54, eine Leitung 56 und eine Leitung 59 in den Einlaß 60 einer Extrudermatrize 62 mit einem einzigen Einlaß. Die Matrize 62 hat einen

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Luftaufnahmekanal 63» der luft von einer Luftzufuhr-Steuereinrichtung 64 aufnimmt, um die Luft in den Hohlraum des Stranges 67 hineinzudrücken.

Eine Injektor-Speichereinrichtung 70 mit gleichem Aufbau wie die Einrichtung 28 steht mit der Leitung 56 in Verbindung, Die Injektor-Speichereinrichtung 70 weist eine ähnliche programmierte Betätigungseinrichtung 72 mit einer. Synchronisierungssteuereinrichtung 75 auf, um den Luftdruck von der Luftsteuereinrichtung 64 zu dem Aufnahmekanal 63 der Matrize 62 zu steuern.

Die Betriebsweise des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispieles ist identisch mit der von Pig. 1 mit Ausnahme das Ventiles 54. Wenn der Extruder 52 flüssigen Kunststoff in die Leitung 53 drückt, fließt er an dem Einwegventil 54 vorbei in die Matrize 62. Die Injektor-Speiehereinriehtung 70 zieht eine ausgemessene Menge des Kunststoffes aus dem Abschnitt 56 der Leitung 53 ab» Wenn die vorbestimmte Kunststoffmenge in die Injektor-Speichereinrichtung eingeführt ist, wird die Richtung des Kolbens 71 umgekehrt und der angesammelte Kunststoff wird in den kontinuierlichen Kunststoffstrom von dem Extruder zurückgedrückt. Das Rückschlagventil 54 verhindert, daß das angesammelte Material zu dem Intruder zurückgedrückt wird. Die in Pig. 3 gezeigte Vorrichtung kann im allgemeinen mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ausgetauscht wer*« den.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 4 gezeigt, in dem ein Extruder 110 mit einer Konstantgesehwindigkeits-Steuereinriehtung 112 vorgesehen ist, die den Extruder 110 kontinuierlich bei einer konstanten Geschwindigkeit antreiben kann. Geschmolzenes Kunststoff material von einem Extruder 110 wird an eine kombinierte Matrize 114 durch eine Leitung

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abgegeben. Die Matrize 114- hat zwei Einlaßkanäle 117 τιηά 118 mit einem mittigen Aufnahmekanal 119 zur Zufuhr von Luft durch eine Mündung 120 in den Hohlraum des Stranges 124. Die luft wird an den Aufnahmekanal 119 durch eine Luftzufuhr-Steuereinrichtung 125 zugeführt.

Der Einlaßkanal 117 in der Matrize ist ebenfalls mit einer Leitung 127 verbunden, die Plastikmaterial über Rückschlagventile 130 und 131 zu dem zweiten Matrizeneinlaß 118 führt.

Zwischen den Rückschlagventil en 130, 131 in der Leitung 127 ist eine Injektor-Speichereinrichtung 128 derselben allgemeinen Form und Ausführung, wie in Zusammenhang mit den Injektor-Speieherein— richtungen 28 und 70 beschrieben, vorgesehen. Die Injektor-Spei— chereinrichtung 128 wird durch eine programmierte Betätigungseinrichtung 145 angetrieben» Ferner ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die die Luftsteuareinrichtung 125 mit der Hin— und Herbewegung des Kolbens 134 synchronisiert, um die gewünschte Außenkontur und Innenkontur des Stranges 124 zu erreichen.

Im Betrieb der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird der Extruder 110 mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Steuereinrichtung 112 angetrieben, so daß eine Strömung aus flüssigem Kunststoff mit konstantem "Volumen durch die Leitung erzeugt wird. Bin Teil dieses Kunststoffes tritt durch den Einlaß 117 und ein anderer Teil durch die Leitung 127. Die programmierte Betätigungseinrichtung 145 zieht den Kolben 134 mit einer konstanten Geschwindigkeit (beispielsweise) ab, so daß flüssiger Kunststoff aus der Leitung 127 mit einer konstanten Geschwindigkeit abgezogen wird. Während die Strömung in der Leitung 127 zu dem Matrizeneinlaß 118 auf diese Weise reduziert wird, geht er mit einer konstanten Geschwindigkeit weiter, so daß der sich ergebende Schlauch oder Strang ein enger Abschnitt mit konstantem Durchmesser ist, wie bei 50 in Fig. 5 gezeigt ist. Die

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Luftsynchronisieirungs-Steuereinrichtung 146 kann zu dieser Zeit einen konstanten Luftdruck von der Luftsteuefeinrichtung 125 aufrechterhalten, um einen geraden Schlauchabschnitt mit gleichförmiger Wand zu erreichen. Die Synchronisierungssteuerung steuert die Luftsteuereinrichtung 125 durch die Leitung 147«

Während des Abzugshubes dient das Rückschlagventil 131 dazu, zu verhindern, daß der Kolben 134 "bei seinem Abzugshub flüssigen Kunststoff aus dem Matrizeneinlaß 118 abzieht.

Am Ende des Abzugshubes treibt die programmierte Betätigungseinrichtung 145 den Kolben 134 nach oben in einem Einspritzhub, so daß flüssiger Kunststoff in die Leitung 127 eingespritzt wird. Das Rückschlagventil 130 richtet zu dieser Zeit den gesamten Injektionsfluß zu dem Matrizeneinlaß 118. Die programmierte Betä«- tigungseinrichtung 145 steuert bei dem Einspritzhub die Beschleunigung und Verzögerung des Kolbens 134 in solch einer Weise, daß ein Blasenabschnitt 51 (Pig. 5) erzeugt wird. Nach Beendigung der Einspritzphase beginnt eine weitere Abzugsphase, wodurch ein zusätzlicher Abschnitt 50· (Pig. 5) mit reduziertem Durchmesser gebildet wird.

Um eine beispielsweise Art der Programmierung der Bewegung des Kolbens 34 zu zeigen, um verschiedene Schlauchkonturen zu erreichen, sind die Betätigungseinriehtungen 45 a, 45 b und 45 c in den Pig. 6 bis 8 dargestellt. Die Betätigungseinrichtung 45 a weist einen mit konstanter Geschwindigkeit kontinuierlich rotierenden Motor 78 auf, der einen Nocken 79 antreibt. Die Kontur des Nockens steuert die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Kolbens 34 in der Injektor-Speichereinrichtung 28.

Bei der in Pig. 6 gezeigten Betätigungseinrichtung hat der Nocken 79 eine solche Kontur, daß er eine Einspritzphase 80 mit konstanter Geschwindigkeit und eine Abzugsphae© 81 mit

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konstanter Geschwindigkeit liefert, wobei "beide Phasen mit derselben Geschwindigkeit ablaufen, wie in den Kurven von Fig. 9 für die Verschiebung des Kolbens gezeigt ist. Wie in Pig. 10 gezeigt ist, ergeben die Konstantgeschwindigkeits-Einspritz- und Abzugsphasen der Betätigungseinrichtung einen Abschnitt 83 mit großem konstantem Durchmesser, einen sich verengenden Übergangsabschnitt 84 und einen Abschnitt 85 mit kleinem konstantem Durchmesser. Die Übergangszone 84 tritt während der Umschaltung von der Einspritz« auf die Abzugsphase auf und kann scharf abfallend oder allmählich sich verengend dadurch ausgeführt werden, daß der Nocken eine geeignete Form erhält, die auf die Kennwerte der Extrudermatrize, der Injektor-Speichereinriehtung 28 und des extrudierten Materiales abgestimmt ist.

Durch Austauschen verschiedener Nockenformen kann der Kolben 3.4 in jeder gewünschten Weise gesteuert werden. Wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt ist, hat ein Nocken 88 eine solche Form, daß eine Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit des Kolbens 34 erzeugt wird, wie durch die Kurve 89 in Fig. 9 gezeigt ist. Da der Nocken 88 so aufgebaut ist, daß er einen schnelleren Anstieg als der Nocken 79 erzeugt, wird eine kürzere Einspritzphase erreicht und ein Abschnitt 91 mit vergrößertem Durchmesser in dem Strang erzeugt, wobei der Abschnitt 91 eine kürzere Länge (im Vergleich zu dem Abschnitt 83) hat, da die Einspritzphase von kürzerer Dauer ist. Der Nocken 88 erzeugt eine Abzugsphase des Kolbens 34 mit langsamer konstanter Geschwindigkeit, wie durch die Kurve 92 in Pig. 9 dargestellt ist, wodurch ein Schlauchabschnitt 95 mit konstantem engem Durchmesser erzeugt wird. Eine sich verengende Übergangszone 93 ist zwischen den Abschnitten 91 und 95 vorgesehen, wobei diese Zone wie oben beschrieben verändert werden kann.

Der Steuernocken 97, der in der Betätigungseinrichtung 45 c in Fig. 8 gezeigt ist, liefert einen sich verlangsamenden Einspritzhub des Kolbens 34» wie durch den Kurvenabschnitt 100 für die

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. Kolbenbewegung gezeigt ist, und einen sich beschleunigenden Abzugshub, wie durch den Kurvenabschnitt 102 gezeigt ist, Ein richtig gesteuerter, sich verzögernder Einspritzhub ergibt einen sich verengenden, im wesentlichen geraden, koni«» sehen Abschnitt 105 in dem Sehlauch, während ein sich beschleunigender Abzugshub einen sich verengenden, im wesentlichen geraden, konischen Abschnitt 106 in dem Rohr liefert, Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß die Dauer der Abzugs- und Einspritzphasen nach Wunsch geändert werden kann, um die länge der verschiedenen Abschnitte zu steuern* Ferner kann die Beschleunigung und die Verzögerung sowohl des Abzugsais auch des Einspritzhubes des Kolbens und auch die Verweil« zeit des Kolbens nach Wunsch variiert werden, um jede beliebige Schlauch- oder Stangenkontur nach Wunsch zu erzeugen. Es ist zu beachten, daß die in Pig. 10 gezeigten Sehlauehabschnitte lediglieh Beispiele für einen Arbeitszyklus jeder der Nocken sind, so daß diese Zyklen sich kontinuierlich während des Betriebes der Extrudervorrichtung wiederholen* Ferner ist zu beachten, daß die in den Fig_e 6 bis 8 gezeigten Hocken lediglich Beispiele für programmierende Betätigungseinrichtungen sind, und daß andere Steuereinrichtungen und programmierende Steuerkreise verwendet werden können, um die Bewegung des Kolbens 34 in einer gewünschten Art zu steuern. Beispielsweise können transistorisierte, elektronische Steuerungen, pneumatische oder hydraulische Steuerungen vorgesehen werden, um die Bewegung des Kolbens zur Herstellung der gewünschten Form zu steuern. Während die Erfindung in Zusammenhang mit dem Strangpressen von Kunststoff beschrieben wurde, ist schließlich zu beachten, daß die Erfindung in gleicher Weise auf beliebiges verpreßbares Material anwendbar ist.

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Claims

Patentansprüche

Μ·))Extrudervorrichtung, gekennzeichnet durch einen Extruder (10, .^y 52, 110) zur Abgabe von geschmolzenem Kunststoff, eine

Extrudermatrize (14, 62, 114) zur Herstellung eines Stranges aus dem geschmolzenen Kunststoff, und durch eine Einrichtung (28, 70, 128) zum Abziehen eines Teiles des geschmolzenen Kunststoffes an vorbestimmten Zeitintervallen, um die Kontur des aus der Extrudermatrize gepreßten Stranges zu w variieren.
2.) Vorrichtung, insbesondei'e nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Extruder (10, 52, 110) zur Abgabe von geschmolzenem Kunststoff, eine Extrudermatrize (14, 62, 114) zur Aufnahme des geschmolzenen Kunststoffes und zur Herstellung eines Stranges und durch eine Einrichtung (28, 70, 128) zum periodischen Abziehen und Einspritzen eines Teiles des geschmolzenen Kunststoffes, um die Kontur des Stranges zu variieren.
3o) Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Ventileinrichtung (54) zwischen dem Extruder (52) und der Einrichtung (70) zum periodischen Abziehen und Einspritzen des Kunststoff materials, um zu verhindern, daß das abgezogene Material in den Extruder (52) zurückgedrückt wird*
4.) Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen einzigen Extruder (10, 52, 110) zum Erzeugen eines extrudierbaren Materiales, eine Extrudermatrize, die das extrudierbare Material aufnimmt und einen Strang formt, eine hin- und herbewegliche Kolbeneinrichtung (34, 71, 134), die zur Aufnahme von wenigstens einem Teil des extrudierbaren Materiales angeschlossen ist, eine Einrichtung (45, 72, 125)

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zum Antrieb der Kolbeneinrichtung in einen Abzugshub, während der Extruder extrudier"bares Material an die Extrudermatrize abgibt, um die Strömung des extrudierbaren Materiales zu der Extrudermatrize zu reduzieren, und duroh eine Einrichtung (45, 72, 125), die die Kolbenvorrichtung zu einem Einspritzhub antreibt, während der Extruder extrudierbares Material an die Extrudermatrize abgibt, um die Strömung des extrudier« ' baren Materiales an die Extrudermatrize zu erhöhen und da« durch die Kontur des Stranges zu variieren.
5.) Torrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrudermatrize (14, 62, 114) Einrichtungen zur Aufnahme von Druckluft zum Ausformen eines Schlauches hat, und daß eine Einrichtung zur Zufuhr von Luft an die Aufnahmeeinrichtung in der Extrudermatrize vorgesehen ist, wobei die Luftzufuhr« einrichtung mit der Bewegung der Kolbeneinrichtung synchro« nisiert ist, um die gewünschte Kontur des extrudierten Schlauches zu erzeugen.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abziehen der Kolbeneinrichtung (34, 71, 134) Mittel aufweist, um die Kolbeneinrichtung mit einer konstan« ten Geschwindigkeit abzuziehen, um einen Schlauchabschnitt mit reduziertem konstantem Durchmesser zu erzeugen·
7.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung' zum Antrieb der Kolbeneinrichtung in Abzugs« und Einspritzhtibe Mittel aufweist, um in vorbestimmter Weise die Geschwindigkeiten des Abzuges und des Einspritzens zu steuern, um eine vorbestimmte Strangkontur zu erzeugen.
8*) Vorrichtung nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Antrieb der Kolbeneinrichtung Mittel zum Steuern der Beschleunigung der Kolbeneinrichtung aufweist, um die gewünschte Strangkontur zu erzeugen.

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9. ) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Antrieb der Kolbeneinrichtung in den Einspritzhub Mittel aufweist, um die Kolben einrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit anzutreiben, um einen Strang mit gleichförmigem Durchmesser zu erzeugen.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Antrieb der Kolbeneinrichtung in den Einspritzhub Mittel aufweist, um die gewünschte Beschleunigung k der Kolbeneinrichtung zu steuern, um die Kontur des Stranges nach Wunsch zu variieren.
11.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare laterial ein geschmolzener synthetischer Kunststoff ist.
12.) Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Leitungseinrichtungen, die den Extruder und die Extrudermatrize verbinden, wobei die Kolbeneinrichtung so angeschlossen ist, daß sie von der Leitungseinrichtung geschmolzenen Kunststoff abzieht und in diese einspritzt, ein erstes Rückschlagventil (13O), das eine Einspritzströmung von der Kolbeneinrichtung " zurück zu dem Extruder sperrt, und durch ein zweites Rückschlagventil (131 )p das die Strömung von der Extrudermatrize zu der Kolbeneinrichtung bei deren Abzugshub sperrt.
13·) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbeneinrichtung eine erste Leitung (27, 41), die geschmolzenen Kunststoff zwischen dem Extruder (10) und der Extrudermatrize (14) führt, und eine Bohrung (32) aufweist, die die Leitungseinrichtung schneidet, wobei ein Kolben (34) in der Bohrung gleit bar und bis zu einer Lage wenigstens bei dem Umfang der Leitungseinrichtung hin— und herbewegbar ist, um die Ansammlung von Kunststoff in der Kolbeneinrichtung zu verhindern·

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14.) Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine
Leitungseinrichtung, die den Extruder und die Extrudermatrize verbindet, und durch ein Rückschlagventil (54), das die Einspritzströmung von der Korbeneinrichtung zurück zu dem Extruder sperrt.

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