DE3301248A1

DE3301248A1 - Strangpresskopf

Info

Publication number: DE3301248A1
Application number: DE3301248A
Authority: DE
Inventors: Ernst 5330 Königswinter Wurzer
Original assignee: Mauser Werke GmbH
Current assignee: Mauser Werke GmbH
Priority date: 1983-01-15
Filing date: 1983-01-15
Publication date: 1984-07-19
Also published as: DE3301248C2

Description

Strangpreßkopf

Die Erfindung betrifft einen Strangpreßkopf zum Herstellen eines Hohlstranges aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem Eintrittskanal, einem durch den Kern und das Gehäuse des Strangpreßkopfes begrenzten, zum Eintrittskanal und zur Ausstoßdüse hin offenen Ringkanal, dessen Spaltquerschnitt an partiell vorgegebenen Stellen veränderbar ist.

Das Hauptproblem bei Strangpreßköpfen besteht in der Vergleichsmäßigung der Wandstärke der im Blasverfahren aus dem Hohlstrang hergestellten Hohlkörper, z. B. Behälter, Kanister, Fässer usw.. Es ergibt sich immer wieder, daß die fertigen Hohlkörper ungleichmäßige Wandstärken aufweisen. Beim Aufblasen eines in die Blasform extrudierten und dort eingespannten Hohlstranges zu einem durch die Form vorgegebenen Hohlkörper hat das Material im Bereich der Einspannstellen unterschiedliche Reckwege zurückzulegen, sodaß sich unterschiedliche Wandstärken am fertig geblasenen. Produkt einstellen.

Durch die gezielte Wanddickenverteilung beim extrudierten Vorformling können beim Aufblasen eintretende Schwachstellen ausgeglichen werden, indem die Wand des Vorformlings vor dem Aufblasvorgang unterschiedliche Dickenabmessungen in der Weise erhält, daß im Bereich großer Reckwege größere Wandstärken und im Bereich kleiner Reckwege geringere Wandstärken zur Verfügung stehen. Hierdurch soll sich nach beendetem Blasvorgang, also mit der abgeschlossenen Materialausreckung, ein Hohlkörper mit überall ausgeglichener Wandstärke ausbilden.

Um dies zu erreichen, hat man Vorrichtungen eingesetzt, mittels derer der Düsenringquerschnitt des Strangpreßkopfes an partiell vorgegebenen Stellen verändert werden kann. Damit erhält der extrudierte Schlauch unterschiedliche Wanddickenverteilungen in vorher bestimmbaren Bereichen. Diese

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beliebigen Querschnittsänderungen des Düsenspaltes können durch statische und dynamische Verfahren durchgeführt werden .

Zur Beeinflußung der Schlauchmantelstärke an bestimmten Stellen genügte an sich die Variationsmöglichkeit des Düsenspaltes an partiell vorgegebenen Stellen. Jedoch ist dies die letzte Möglichkeit einer Nachkorrektur von Material-■ Verhältnissen, die schon vor Eintritt in den Düsenspalt im Strangpreßkopf ungewollt vorprogrammiert sind. Es hat sich ; herausgestellt, daß die Reckbereitschaft des Kunststoffes während des Umformens von einem Kunststoffvollstrang in einen Hohlstrang durch Aufteilung am größten ist. Die Ursache für ' unterschiedliches Reckverhalten innerhalb des Hohlstranges liegen bereits in Bereichen der Zusammenflußstellen des aufgeteilten Materialstromes. Bei Eintritt in einen Pinolenkopf wird der Strang in zwei Hälften aufgeteilt, die gegenüber der Zuführungsstelle des Kunststoffstranges aufeinander treffen. Um hier eine Vergleichmäßigung zu erhalten, hat man diesen Ringraum Herzkurvenförmig ausgebildet. Auch wurden dabei die Herzkurvenspitzen überlappt ausgebildet. Unter anderem wurden die Pinolen mit um 180 versetzten Herzkurven eingesetzt, wodurch die Zusammenflußstellen dieser ringförmigen Einzelströme nur mit der halben radialen Weite vorliegen.

Die Querschnitte des Ringraumes sind wiederum abhängig von dem verwendeten Material, der erforderlichen Fließgeschwindigkeit und der Abmessung des,Hohlstranges. Je nach der erforderlichen Durchschnittsform sind Kopfumbauten mit anderen Kanalquerschnitten erforderlich.

Es handelt sich um die Aufgabe, die Materialverhältnisse innerhalb des Strangpreßkopfes bereits vor Erreichen des Düsenzuführungskanals zu beeinflußen. Dies soll durch Änderungen der Kanalquerschnitte erfolgen, ohne daß aufwendige Umbaumaßnahmen notwendig wären. _ ^

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Nach DOS 26.54.001 ist es bekannt, den Durchflußquerschnitt eines zwischen Ringraum und Düsenzuführungskanal eingeschalteten Ringspaltes in der Form zu verändern, daß die Außenwand des Ringspaltes durch einen Ring gebildet ist, der in radialer Richtung zwecks Änderung des Ringspaltes an vorgegebenen Stellen durch den Eingriff von Zug- und Druckschrauben in radialer Richtung innerhalb seines Elastizitätsbereiches deformiert wird.

Hierbei ist aber nur die Außenwand des Ringspaltes beeinflußbar. Außerdem müssen erhebliche Verformungskräfte eingesetzt werden, da eine bestimmte Ringwandstärke wegen der hohen mechanischen und thermischen Belastungen nicht unterschritten werden darf. Bei der Verformung eines geschlossenen Ringes bleibt die Ringumpfangslänge immer konstant. Das Eindrücken an der einen Rinstelle bewirkt ein Ausweichen an der anderen, oft nicht geeigneten Stelle, sodaß sich lediglich eine Formverschiebung innerhalb des Ringes einstellt.

Es handelt sich um die Aufgabe, alle Wandflächen zur Beeinflußung der Querschnitte an beliebig vielen Stellen und bei außerordentlich geringen Einstellkräften verstellbar einzurichten.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Begrenzungsflächen der gegenüber der Mittelsenkrechten des Strangpreßkopfes schräg verlaufenden Bereiche des Ringkanals teilweise aus segmentförmig nebeneinander stehenden Lamellen gebildet sind, deren die Spaltbegrenzung des Ringkanals bildenden Endflächen durch Lamellenverschiebung in Achsrichttung des Strangpreßkopfes einstellbar sind.

Hierdurch ist es möglich, beliebige Querschnittsänderungen an beliebigen Stellen durch statisches oder dynamisches Einstellverfahren der Lamellen durchzuführen. Statt einer Materialdeformation erfolgt eine Verschiebung von Einzel-

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teilen, sodaß vergleichsweise geringe Verstellkräfte bei der dynamischen Verstellung einzusetzen sind.

Bei einem Strangpreßkopf/ bei dem der Hohlstrang aus zwei koaxialen, bezüglich ihrer Schweißnaht umpfangsversetzt zueinander stehenden Schichten besteht, und bei dem in dem Ringkanal eine die Schichten trennende Hülse eingesetzt ist, sind die Versteil-Lamellen hinter der Hülse im Bereich der Zusammenflußstelle der Teilström'e zu einem geschlossenen Hohlstrang angeordnet.

In der Zeichnung sind Ausfuhrungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt:

Es zeigen chematisch im Längsschnitt Fig. 1 einen Strangpreßkopf mit Pinole und seitlichen Eintrittskanal,

Fig. 2 einen Strangpreßkopf mit Speicherraum und seitlichem Eintrittskanal und
Fig. 3 einen Speicherraum mit zentralem Eintrittskanal.

In den Fig." sind mit 1 der Eintrittskanal, mit 3 das Gehäuse und mit 2 der Kern des Strangpreßkopfes bezeichnet, über Axial bewegung des Düsenkernes 8 wird der Ringspalt der Ausstoßdüse und damit die Wandstärke des austretenden Schlauches insgesamt verändert. Dem Düsenspalt ist der Düsenzuführungskanal 4 vorgeschaltet, der mit dem Ringspalt 11 (Bügelkanal) nach den Fig. 1 und 3 oder mit dem Speicher 14 nach Fig. 2 in Verbindung steht.

Der Ringkanal 5 hinter dem Eintrittskanal 1 kann die Form einer einfachen Herzkurve (Fig. 1) oder doppelt überlappten Herzkurve (Fig. 2) haben. Der Ringkanal 5 nimmt in seinem Bereich 6 entsprechend den Fig. 1, 2 und 3 eine schräge Lage zur Mittelsenkrechten des Strangpreßkopfes ein, sodaß ins- ■,

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gesamt eine schalenartige Konfiguration entsteht. Wie am besten aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind in den oberen und unteren Schalenwänden segmentförmig nebeneinander stehende Lamellen 7a und 7b vorgesehen, deren in das Kanalinnere weisende Endflächen die Spaltbegrenzung bilden. Durch Achsialverschiebung der Lamellen 7a und 7b ist der Spalt- oder Kanalquerschnitt an partiell vorgegebenen Stellen über den Gesamtumfang, beliebig veränderbar. Es ist möglich, die Lamellen 7a und 7b einzeln oder in Gruppen zu verschieben.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 wird der Hohlstrang aus zwei koaxialen Schichten gebildet, deren Schweißnähte umfangsversetzt zueinander stehen.

In dem Ringkanal 5 ist eine die beiden Schichten voneinander trennende Hülse 10 eingesetzt. In Fig. 2 ist die Hülse 10 koaxial zum Düsenkern 2 und in Fig. 3, bei der die Materialeinspeisung über den zentral angeordneten Eintrittskanal erfolgt, quer zur Achse des Düsenkernes 2 angeordnet. In Fig. wird das von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Extruder angelieferte Material im Ringbereich des Eintrittkanales 1 in zwei Ströme verteilt, die in die durch die Hülse 10 aufgeteilten Räume des Ringkanales 5 gelangen. Die Strecken, welche die einzelnen Materialströme zurückzulegen haben, sind möglichst gleich, sodaß annähernd symetrische Fliesverhältnisse erreicht werden. Dabei durchbricht der vom Kern 10 und Kolben 12 begrenzte Kanal die Hülse 10 an einer um 180 gegenüber der Mündung des Einlaufskanals 1 versetzten, in der Zeichnung nicht sichtbaren Stelle, während der durch die Gehäusewand begrenzte äußere Verteilerkanal mit der Außenhälfte des Eintrittkanales 1 verbunden ist. Die beiden Kanäle für die Teilströme sind in ihrem Verteilerbereich herzkurvenförmig ausgebildet. Beide Herzkurven überlappen sich. Das in den Speicherraum 14 eintretende Material wird über den Massekolben 12 durch den Düsenspalt nach außen ausgestoßen, wobei das "first in first out "-Prinzip durch entsprechende *"ί

- β Kolbendimensionierung gewahrt wird.

Wie in Fig. 1 befinden sich die in Axialrichtung einstellbaren Laraellen 7a und 7b im schrägverlaufenden Bereich 6 des Ringkanales 5, in dem oder hinter dem die beiden Teilströme zusammenfließen. Zusätzlich sind die die Querschnitte der Teilströme begrenzenden Lamellen 7g, 7h und 7i vorgesehen, über deren Einstellung der Materialfluß zusätzlich steuerbar ist. Eine weitere Maßnahme zur Vervollständigung der Steuerbarkeit des Materialstromes bietet sich an in den am Ende des Speicherraumes 14 angeordneten Lamellen 7f.

Bei dem zentral angespeisten Strangpreßkopf nach Fig. 3 ist die Hülse 10 scheibenförmig ausgebildet und hat eine horizontale Lage innerhalb des Strangpreßkopfes. Die Stege 9 bilden die Halteglieder für die Hülse 10 und den Kern 2 des Strangpreßkopfes. Im Ringraumbereich 6 sind die inneren und äußeren Lamellen 7a und 7b in Achsrichtung einstellbar angeordnet. Unterhalb der Lamellen schließt sich der zum Zuflußkanal 4 offene Bügelkanal 11 an (siehe Fig. 1). Das zentral eingespeiste Material verteilt sich in zwei Teilströme, deren einer oberhalb der Hülsenscheibe 10 fließt, während der zweite durch die Scheibenöffnung 13 in den unteren Ringraumbereich gelangt. Im Bereich des Zusammenflußes beider Teilströme sind die in Achsrichtung verschiebbar einstellbaren Lamellen 7c, 7d und 7e angeordnet.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE ;

3 Strangpreßkopf zum Herstellen eines Hohlstranges aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem Eintrittskanal, einem durch den Kern und das Gehäuse des Strangpreßkopfes begrenzten, zum Eintrittskanal und zur Ausstoßdüse hin offenen Ringkanal, dessen Spaltquerschnitt an partiell vorgegebenen Stellen veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Begrenzungsflächen der gegenüber der Mittelsenkrechten des Strangpreßkopfes schräg verlaufenden Bereiche des Ringkanals, (5) teilweise aus segmentförmig nebeneinander stehenden Lamellen (7) gebildet sind, deren die Spaltbegrenzung des Ringkanals (5) bildenden Endflächen durch Lamellenverschiebung in Achsrichtung des Strangpreßkopfes einstellbar sind.
2. Strangpreßkopf nach Anspruch 1, bei dem der Hohlstrang aus koaxialen, bezüglich ihrer Schweißnaht suafangsv.ersetzt zueinander stehenden Schichten besteht, und bei dem in dem Ringkanal mindestens eine die Schichten voneinander trennende Hülse eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteil-Lamellen hinter der Hülse (10) im Bereich der Zusammenfluß-Stelle der Teilströme zu einem geschlossenen Hohlstrang angeordnet sind.