DE3301248C2

DE3301248C2 - Strangpreßkopf

Info

Publication number: DE3301248C2
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: 1987-01-02
Also published as: DE3301248A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strangpreßkopf mit einem zum Eintrittskanal und zur Austrittsdüse hin offenen Ringkanal, dessen Spaltquerschnitt an partiell vorgegebenen Stellen veränderbar ist. Die Wände des Ringkanals in den schräg zur Mittelsenkrechten des Strangpreßkopfes geneigten Kanalbereichen werden teilweise aus nebeneinander angeordneten Lamellen gebildet, die durch Verschiebung in Achsrichtung des Strangpreßkopfes den Kanalquerschnitt verändern.

Description

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 über einen in Achsrichtung des Strangpreßkopfes verschiebbaren Stauring unveränderbar ist.
Das Hauptproblem bei Strangpreßköpfen besteht in der Vergleichmäßigung 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, so daß 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 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 Materialverhältnissen, 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 Bereich 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 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 Querschnittsform sind Kopfumbauten mit anderen Kanalquerschnitten erforderlich.
Nach der DE-OS 26 54 001 ist ein Strangpreßkopf der eingangs genannten Art bekannt, bei dem es möglich ist den Durchflußquerschnitt eines zwischen Ringraum und Düsenzuführungskanal eingeschalteten Ringspaltes in der Form zu verändern, so 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 Ringumfangslänge immer konstant. Das Eindrücken an der einen Ringstelle bewirkt ein Ausweichen an der anderen, oft nicht geeigneten Stelle, so daß sich lediglich eine Formverschiebung innerhalb des Ringes ein -stellt.
Nach der DE-OS 26 54 001 ist es weiterhin bekannt, anstelle des deformierbaren Ringes einen vertikal verschiebbaren und einstellbaren Zylinder vorzusehen, dessen unterer Bereich auf dem Umfang unterschiedlich profiliert ist, so daß der Ringspalt in der Austrittsdüse entsprechend der Profilierung und der vorgenommenen Tiefeneinstellung des Zylinders geändert werden kann. Da die Zylinderprofilierung während des Betriebes nicht mehr veränderbar ist und der Zylinder nur als geschlossenes Bauteil bewegt werden kann, ist keine andere Beeinflussung des Spaltquerschnittes mehr möglich als diejenige, die durch die Profilierungsgeometrie des Zylinders vorgegeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Strangpreßkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem alle Wandflächen zur Beeinflussung der Querschnitte an beliebig vielen Stellen und bei außerordentlich geringen Einstellkräften verstellbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der oder die Stauringe aus segmentförmig nebeneinanderstehenden Lamellen gebildet sind, und daß die Lamellen einzeln verschiebbar 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 Einzelteilen, so daß 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 Verstell-Lamellen hinter der Hülse im Bereich der Zusammenflußstelle der Teilströme zu einem geschlossenen Hohlstrang angeordnet.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Es zeigt schematisch 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 Figuren sind mit 1 der Eintrittskanal, mit 3 das Gehäuse und mit 2 der Kern des Strangpreßkopfes bezeichnet. Über Axialbewegung 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, so daß insgesamt 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 7 a und 7 b vorgesehen, deren in das Kanalinnere weisende Endflächen die Spaltbegrenzung bilden. Durch Axialverschiebung der Lamellen 7 a und 7 b ist der Spalt- oder Kanalquerschnitt an partiell vorgegebenen Stellen über den Gesamtumfang beliebig veränderbar. Es ist möglich, die Lamellen 7 a und 7 b 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. 2 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, so daß annähernd symmetrische Fließverhältnisse erreicht werden. Dabei durchbricht der vom Kern 10 und Kolben 12 begrenzte Kanal die Hülse 10 an einer um 180° gegenüber der Mündung des Einlaufkanals 1 versetzten, in der Zeichnung nicht sichtbaren Stelle, während der durch die Gehäusewand begrenzte äußere Verteilerkanal mit der Außenhälfte des Eintrittskanales 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 Kolbendimensionierung gewahrt wird.
Wie in Fig. 1 befinden sich die in Axialrichtung einstellbaren Lamellen 7 a und 7 b 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 7 g, 7 h und 7 i 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 7 f.
Bei dem zentral angespeisten Strangpreßkopf nach Fig. 3 ist eine 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 7 a und 7 b 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 7 c, 7 d und 7 e angeordnet.

Claims

1. 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 über einen in Achsrichtung des Strangpreßkopfes verschiebbaren Stauring veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stauringe aus segmentförmig nebeneinanderstehenden Lamellen gebildet sind, und daß die Lamellen einzeln verschiebbar sind.

2. Strangpreßkopf nach Anspruch 1, bei dem der Hohlstrang aus koaxialen, bezüglich ihrer Schweißnaht umfangsversetzt zueinander stehenden Schichten besteht, und bei dem in dem Ringkanal mindestens eine die Schichten voneinander trennende Hülse eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstell-Lamellen hinter der Hülse (10) im Bereich der Zusammenfluß-Stelle der Teilströme zu einem geschlossenen Hohlstrang angeordnet sind.