DE3433122A1

DE3433122A1 - Strangpressmatrize

Info

Publication number: DE3433122A1
Application number: DE19843433122
Authority: DE
Inventors: Kenkichi Osaka Murakami
Original assignee: Plastic Kogaku Kenkyusho KK
Current assignee: Plastic Kogaku Kenkyusho KK
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1984-09-08
Publication date: 1985-03-28
Anticipated expiration: 2004-09-09
Also published as: US4669965A; DE3433122C2

Description

Be sehre ibung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Strangpreßmatrize zum Erzeugen mehrschichtiger Preßstränge oder Preßbahnen und im einzelnen eine solche Matrize/ die mit einem Extruder zum Strangpressen von Kunstharz (nachfolgend als 'Harz¹ bezeichnet) verbunden wird/ um eine mehrschichtige Bahn bzw. einen mehrschichtigen Strang zu bilden.

Es sind mehrere Arten derartiger Strangpreßmatrizen für mehrschichtige Preßgebilde bekannt. Beispielsweise ist es aus der japanischen Patentveröffentlichung 1628/1974 bekannt/ daß die Matrize eine vierschichtige Bahn bilden kann, indem eine zweischichtige Bahn auf eine andere zweischichtige Bahn längs eines Stromes von Harzen gelegt wird. Bei dieser Matrize bestehen jedoch gewisse Probleme; beispielsweise sind die Form der Matrize zu groß, der Aufbau der Matrize zu kompliziert und die Herstellungskosten der Matrize zu hoch. Gemäß der japanischen Patentveröffentlichung 6860/1975 ist zwar der Aufbau der Matrize relativ einfach, jedoch ist die Genauigkeit der Dicke einer jeden Schicht nicht groß. Beispielsweise ist die Dicke einer jeden Schicht in der Querrichtung nicht gleichförmig.

Dementsprechend ist eine Strangpreßmatrize für ein mehrschichtiges Preßgebilde erwünscht, die einen einfachen Aufbau hat und mit der ein mehrschichtiges Preßgebilde hergestellt werden kann, welches insbesondere in der Querrichtung eine große Dickengenauigkeit hat.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Schaffung einer Strangpreßmatrize der genannten Art, mit der ein mehrschichtiges Preßgebilde mit einer großen Dickengenauigkeit einer jeden Schicht, insbesondere auch in der Querrichtung, hergestellt werden kann. Die Strangpreßmatrize soll einen einfachen Aufbau^haben und preiswert sein. Ferner sollen sich die Formen der Strömungskanäle für das Harz in Abhängigkeit von dessen erwünschten Eigenschaften leicht ändern lassen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Strangpreßmatrize der genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Dabei stellen die Aufweitungs- bzw. Erweiterungsplatten solche Plattengebilde dar, die für eine Strömungserweiterung bzw. -aufweitung sorgen.

Somit ergeben sich ein vereinfachter Aufbau der Matrize und eine Reduzierung der Herstellungskosten derselben. Ein mehrschichtiges Preßgebilde kann leichter hergestellt werden. Ferner ergibt sich eine große Dickengenauigkeit für jede Schicht sogar in der Querrichtung.

In der vorliegenden Beschreibung umfaßt der Ausdruck 'Bahn' ein filmartiges Gebilde. Mit dem Ausdruck 'Stromaufweitungsplatte' oder 'Erweiterungsplatte^r ist in der bereits erläuterten Weise eine Platte gemeint/ die die Breite des Harzstromes in der Querrichtung erweitert. Solche Platten sind beispielsweise in den Figuren 1 und 2 mit den Bezugszeichen 1a, 1b, 1c und Id belegt. Der Ausdruck 'Einsatz¹ umfaßt eine Mehrzahl der Erweiterungsplatten, die geschichtet und miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer mehrschichtigen Strangpreßmatrize nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 - einen Schnitt längs der Linie II-II aus Figur 1, Figur 3 - die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strangpreßmatrize in einer teilweise geschnittenen Frontansicht,

Figuren 4 bis 6 - in Längsschnitten andere Ausführungsformen einer Erweiterungsplatte nach der vorliegenden Erfindung ,

Figur 7 - in einem Teilschnitt eine Ausführungsform einer Verzweigung in einer Erweiterungsplatte nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 8 - in einem Längsschnitt eine zweite Ausführungsform

einer mehrschichtigen Strangpreßmatrize nach der vorliegenden Erfindung/

Figur 9 - in einem Teilschnitt eine andere Ausführungsform einer mehrschichtigen Strangpreßmatrize nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 10 - in einem Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer mehrschichtigen Strangpreßmatrize nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 11- einen Schnitt längs der Linie XI-XI aus Figur 10 und Figur 12 - in einem Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer mehrschichtigen Strangpreßmatrize nach der vorliegenden Erfindung.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet einen integrierten Abschnitt oder Einsatz, der aus Erweiterungsplatten 1a, 1b, 1c und 1d besteht. Diese sind gleichartig geformt. Die Form bzw. Größe, mit Ausnahme der Dicke, der einzelnen Erweiterungsplatten ist gleich, und die Figur und Form bzw. Größe der noch zu erläuternden Strömungskanäle sind ähnlich. Während nachfolgend nur die Erweiterungsplatte 1a beschrieben wird, ist festzustellen, daß die anderen Erweiterungsplatten 1b, 1c, 1d zu der Platte 1a gleichartig sind.

In der Erweiterungsplatte 1a ist ein Strömungskanal 2 vorgesehen. Seine Querschnittskonfiguration ist ein Kreis an einem einlaßseitigen Abschnitt 2a, der in den Figuren 1 und 2 an der linken Seite dargestellt ist. Ein in den Figuren 1 und 2 an der rechten Seite dargestellter stromab gelegener Abschnitt 2b des Strömungskanals 2 ist so ausgebildet, daß er an der oberen Oberfläche der Erweiterungsplatte 1a eine flache hohle öffnung darstellt, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Gemäß der Darstellung in Figur 2 ist der stromab gelegene Abschnitt 2b in der Querrichtung erweitert und flach.

In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck 'flache Aussparung'..einen solchen Abschnitt einer flachen bzw. ebenen quadratischen Erweiterungsplatte, der durch Schneiden der oberen Oberfläche der Frontseite der Erweiterungsplatte in Richtung des Harzflusses gebildet ist, und zwar von dem Frontende zu einer

1/5 - 1/2 Position in Längsrichtung der Erweiterungsplatte, ferner parallel zur oberen Oberfläche, außerdem in derselben Dicke wie die Dicke der zu bildenden erwünschten Harzschicht und über die gesamte Breite der Erweiterungsplatte. Somit wird ein weit- bzw.- breitflächiger Spalt erzielt, der ein im wesentlichen gleichförmiges Spiel zwischen der Oberfläche des obigen Abschnitts und der unteren Oberfläche der anderen Erweiterungsplatte hat, wenn die andere Erweiterungsplatte auf die obere Oberfläche der obigen Erweiterungsplatte gestapelt wird. Auch bedeutet der Ausdruck solche Teile, die dem oben beschriebenen Teil ähneln.

Die obige Erweiterungsplatte ist jedoch nicht auf eine quadratische Grundform beschränkt und umfaßt eine Erweiterungsplatte 1e, die gemäß der Darstellung in Figur 8 einen Teilvorsprung oder dergleichen hat.

Während die auf die andere Erweiterungsplatte gestapelte Erweiterungsplatte in der obigen Ausführung dargestellt ist, kann die flache Aussparung auch an einer unteren Oberfläche der Erweiterungsplatte ausgebildet sein. In diesem Fall berührt die untere Oberfläche eine obere flache bzw. ebene Oberfläche der anderen Erweiterungsplatte oder eine innere Oberfläche eines Hohlraums eines Matrizenkörpers, wie es in Figur 10 dargestellt ist.

Während die untere Oberfläche der anderen Erweiterungsplatte mit der oberen Oberfläche der Erweiterungsplatte bei der obigen Erläuterung in Berührung kommt, kann eine innere Oberfläche eines Hohlraums des Matrizenkörpers anstelle der oberen Oberfläche der anderen Erweiterungsplatte zum Einsatz kommen.

Während die flache Aussparung bei der obigen Ausführung an der oberen Oberfläche der Erweiterungsplatte vorgesehen ist, kann sie in dem Fall, bei dem die Erweiterungsplatte in obere und untere Hälften unterteilt ist, an der oberen Oberfläche der unteren Hälfte und/oder der unteren Oberfläche der oberen Hälfte, anstelle einer Erweiterungsplatte selbst, vorgesehen sein, wie es noch unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 6 beschrieben wird.

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Während die Tiefe der flachen Aussparung bei der obigen Ausführungsform in der Querrichtung weitgehend gleich ist, ist die Tiefe der Aussparung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Tiefe der flachen Aussparung kann im Zentrum kleiner gemacht werden, wie es noch beschrieben wird.

Die Grundkonfiguration der oben erläuterten flachen Aussparung kann entweder gemäß Figur 2 dreieckig oder gemäß Figur 11 quadratisch sein.

Wenn dementsprechend die Erweiterungsplatten 1a, 1b, 1c und 1d zu einem integrierten Abschnitt bzw. Einsatz 1 aufeinandergestapelt werden, wie es in Figur 1 dargestellt ist, und wenn der Einsatz 1 in einen Hohlraum 30 des Matrizenkörpers 3 eingesetzt wird, ergibt sich ein Spiel oder Spalt zwischen der unteren Oberfläche der flachen Aussparung des stromab gelegenen Abschnitts 2b und einer Oberfläche eines angrenzenden Gliedes, beispielsweise einer Oberfläche einer angrenzenden Erweiterungsplatte, einer inneren Oberfläche -des Hohlraums 30 oder dergleichen. Deshalb dient der Spalt als ein Strömungskanal für geschmolzenes Harz.

Wenn die flache Aussparung an der Oberfläche der Erweiterungsplatte als ein stromab gelegener Abschnitt 2b vorgesehen ist, wie es in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, besteht ein Vorteil insofern, als der stromab gelegene Abschnitt 2b leicht geformt werden kann. Aber der stromab gelegene Abschnitt 2b ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht auf eine solche flache Aussparung beschränkt, wie sie.in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist. Gemäß der Darstellung in den Figuren 4 bis 6 kann ein stromabwärts gelegener Abschnitt 2b beispielsweise durch Perforieren bzw. Durchlöchern einer Erweiterungsplatte 16, 17 und 18 vorgesehen werden, wobei sich ein flacher Abstand oder Spalt in der Querrichtung· erstreckt. In diesem Fall können die Erweiterungsplatten 16, 17 und 18 in zwei Hälften 16a, 16b; 17a, 17b; und 18a, 18b unterteilt sein,, wie es in den Figuren 4 bis 6 dargestellt ist. Im Fall von Figur 4 sind der einlaßseitige Abschnitt 2a und der stromab gelegene Abschnitt 2b als Nuten und flache Aussparungen entsprechend an den angrenzenden Oberflächen 16c

der zwei Hälften 16a, 16b vorgesehen. Im Fall der Figuren 5 und 6 ist der einlaßseitige Abschnitt 2a ein Loch, das eine der Hälften durchdringt, und der stromab gelegene Abschnitt stellt eine flache Aussparung dar, die sich in den angrenzenden Oberflächen der beiden Hälften befindet.

Wenn in der oben erwähnten Erweiterungsplatte 1a gemäß der Darstellung in den Figuren 1 bis 6 eine Verzweigungsleitung 2c zwischen dem einlaßseitigen Abschnitt 2a und dem stromab gelegenen Abschnitt 2b vorgesehen ist, kann das geschmolzene Material bzw. Harz gleichförmig von dem einlaßseitigen Abschnitt 2a in den stromab gelegenen Abschnitt 2b strömen. Bei der vorliegenden Erfindung stellt die Verzweigungsleitung jedoch kein wesentliches Element dar.

Wie es in Figur 2 dargestellt ist, bildet die Verzweigungsleitung 2c eine Nut (in coat-hunger Form), und der stromab gelegene Abschnitt 2b hat in der Grundansicht eine flache Dreiecksform. In diesem Fall wird der Strömungswiderstand des Harzes am Zentrum des stromab gelegenen Abschnittes im Vergleich zum Strömungswiderstand in beiden Seitenabschnitten vergrößert. Deshalb kann eine Schicht aus geschmolzenem Harz dickenmäßig auch in der Querrichtung gleichförmig gemacht werden.

Ferner nimmt die Querschnittsfläche der Verzweigungsleitung 2c von dem zentralen Bereich zu den äußeren Enden ab, und die beiden Enden der Verzweigung sind geschlossen.

In diesem Fall kann am zentralen Bereich der Verzweigung 2c eine große Menge an geschmolzenem Harz gleichförmig zu dem stromab gelegenen Abschnitt 2b strömen, wie auch am seitlichen Ende der Verzweigung 2c. An dem seitlichen Endabschnitt der Verzweigungsleitung 2c kann die übrige kleine Menge an geschmolzenem Harz gleichmäßig zu' dem stromab gelegenen Abschnitt strömen. Deshalb kann der Druck des Harzes längs der Verzweigungsleitung 2c ausgeglichen werden.

Die Querschnittskonfiguration der. Verzweigungsleitung 2c kann

beispielsweise halbkreisförmig sein. Figur 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Querschnittskonfiguration einer Verzweigungsleitung 2c. In diesem Fall weist die Querschnittskonfiguration einen geraden Abschnitt 20, einen bogenförmigen Abschnitt 21 und einen geneigten Abschnitt 22 auf.

In den Figuren 1 bis 3 bezeichnet die Bezugszahl 3 einen Matrizenkörper (die body), der ein oberes Teil 3a, ein unteres Teil 3b und seitliche Kappen 3c aufweist. Die Erweiterungsplatten 1a, 1b, 1c und 1d sind so aufeinandergestapelt, daß sie einen Einsatz 1 bilden, der mit einem Konverter 8 verbunden ist, oder es wird ein anderes Verfahren angewendet. Der Einsatz 1 befindet sich in einem Hohlraum 30 des Matrizenkörpers 3 und ist demnach zwischen dem oberen Teil 3a und dem unteren Teil 3b gehalten. In diesem Fall weist die hohle Aussparung einer jeden Erweiterungsplatte 1a, 1b, 1c, 1d nach oben. Dann werden der Matrizenkörper 3 und die Erweiterungsplatten durch Schraubmittel 4,4,4,4 zusammengezogen, um den Druck des Harzes beim Strangpressen aufnehmen zu können. Ferner ist jeder Dübel oder Stift 5 zwischen den Erweiterungsplatten 1a, 1b, 1c und 1d zum Positionieren derselben geeignet. Beide Seiten des oberen Teils 3a und des unteren Teils 3b sind mit jeweils einer seitlichen Kappe 3c mittels bekannter Spannmittel abgedeckt.

Der Matrizenkörper 3 ist mit einem flachen Strömungskanal 6 an der Position versehen, an der das obere Teil 3a und das untere Teil 3b miteinander verbunden sind. Zwischen der vorderen Endfläche des Einsatzes 1 und einer inneren Oberfläche des Hohlraums 30 befindet sich ein Spalt oder Abstand. Der Spalt dient als ein Strömungskanal (nachfolgend als Strömungsvereinigungszone 31 bezeichnet) für Harzschichten. An der Stromungsvereinigungs zone 31 werden die in den einzelnen Erweiterungsplatten gebildeten Schichten miteinander verbunden.

Die Strömungsvereinigungszone 31 ist mit einem flachen Strömungskanal 6 des Matrizenkörpers 3 verbunden. Jede an der Strömungsvereinigungszone 31 aufgebrachte Schicht wird weiter zusammengeschichtet, so daß eine mehrschichtige Bahn entsteht, indem das

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Material durch den flachen Strömungskanal 6 gelangt.

Das obere Teil 3a ist an einem Auslaß des flachen Strömungskanals 6 mit einer flexiblen Lippe 7 versehen, und ein Spalt (mit S angegeben) am Auslaß des flachen Strömungskanals 6:kann durch Schraubmittel 7a eingestellt werden.

Ein Konverter ist mit 8 bezeichnet. Jede Erweitörungsplatte 1a, 1b, 1c oder 1d ist mit dem Konverter 8 durch Schrauben 9,9 verbunden. Die Erweiterungsplatten 1a, 1b, 1c und 1d sowie der Konverter 8 sind mit dem Matrizenkörper 3 durch Schrauben 10,10 verbunden .

Der Konverter 8 hat drei Einlasse 11a, 11b und 11c zum Leiten des sich unter Druck befindlichen Harzes. Der Konverter 8 ist mit Strömungskanälen mit einem Einlaß 11a und sich zu Auslässen 12a, 12a erstreckenden Zweigen versehen. Jeder Auslaß .12a, 12a ist mit dem entsprechenden einlaßseitigen Abschnitt 2a, 2a der Erweiterungsplatten 1a, 1d verbunden. Die Bezugszeichen 13, 13 bezeichnen Strömungsregelventile, die an jedem Zweig des sich . vom Einlaß 11a zu jedem Auslaß 12a, 12a erstreckenden Strömungskanals angeordnet sind. Der Konverter 8 ist auch mit Strömungskanälen versehen, die sich von den Einlassen 11b und 11c zu den Auslassen 12b und 12c erstrecken. Jeder Auslaß 12b, 12c ist mit jedem Einlaßabschnitt 2a, 2a der Erweiterungsplatten 1b und 1c verbunden.

Wenn geschmolzenes Harz unter Druck in den Einlaß 11a gelangt, strömt es durch die Zweige der Strömungskanäle, und jede Strömungsmenge des Harzes wird in jedem Zweig durch jedes Strömungsregelventil· 13, 13 eingestellt. Das geschmolzene Harz fließt in jeden einlaßseitigen Abschnitt 2a, 2a der Erweiterungsplatte 1a, 1d über jeden Auslaß 12a, 12a. Schließlich erreicht das Harz den flachen Strömungskanal 6 über jeden Strömungskanal in jeder Erweiterungsplatte 1a, 1d, ferner über die flache Aussparung eines jeden stromab gelegenen Abschnitts 2b, 2b und über die Strömungsvereinigungszone 31.

Andererseits werden die anderen geschmolzenen Harze unter Druck in die Einlasse 11b, 11c geleitet, um in den einlaßseitigen Abschnitt 2a des Strömungskanals 2 in jeder Erweiterungsplatte 1b, 1c über jeden Auslaß 12b, 12c zu strömen. Schließlich erreichen die Harze den flachen Strömungskanal 6 über jeden stromab gelegenen Abschnitt 2b und die Strömungsvereinigungszone 31.

Als Ergebnis wird eine vierschichtige Bahn hergestellt. Die Schichten, die aus zwei Harzen bestehen, welche in die Einlasse 11b, 11c geleitet werden, werden zwischen den Schichten angeordnet, die aus einem in den Einlaß 11a geleiteten Harz bestehen.

In diesem Fall ist das Harz an jedem Strömungskanal der Erweiterung splatten 1a, 1b, 1c, 1d bereits in der Querrichtung geweitet und abgeflacht. Die abgeflachten Harzbestandteile werden nur an der Strömungsvereinigungszone 31 und dem flachen Strömungskanal 6 des Matrizenkörpers 3 miteinander geschichtet. Deshalb ergibt sich eine große Dickengenauigkeit einer jeden Schicht in der aus dem flachen Strömungskanal 6 stranggepreßten Bahn.

Der Einsatz 1 ist bezüglich seiner äußeren Form entsprechend dem Hohlraum 30 in dem Matrizenkörper 3 geformt. Er kann mit mehreren Erweiterungsplatten versehen sein. Die Form eines jeden Strömungskanals der Erweiterungsplatten kann verschiedenartig sein, insbesondere bezüglich der Dicke.

Beispielsweise weist gemäß Figur 1 ein Einsatz 1 vier Erweiterungsplatten 1a, 1b, 1c und 1d auf, die ähnliche Dicken haben und in einen Hohlraum 30 des Matrizenkörpers 3 eingesetzt sind. Die Strangpreßmatrize kann eine vierschichtige Bahn strangpressen. Ein in Figur 8 dargestellter Einsatz 1 enthält eine Erweiterungsplatte 1e statt zweier Erweiterungsplatten 1b, 1c in Figur 1. Die Erweiterungsplatte 1e hat die doppelte Dicke wie die Erweiterungsplätte 1b. Die Mehrschichten-Strangpreßmatrize aus Figur 8 kann eine dreischichtige Bahn bilden. Nach der vorliegenden Erfindung-kann, wenn es'erforderlich ist, eine Abstandshalterplatte (nicht dargestellt) anstelle einer Erweiterungsplatte als ein Element des Einsatzes 1 angewendet werden.

Wenn bei den Ausführungsformen der Mehrschichten-Strangpreßmatrize der vorliegenden Erfindung die Dicke einer bestimmten Schicht geändert werden soll, wird die entsprechende Erweiterungsplatte durch eine andere Erweiterungsplatte ersetzt/ deren flache Aussparung eine gegenüber der Aussparung der ursprünglichen Erweiterungsplatte abweichende Tiefe hat. Ein solcher Austausch der Erweiterungsplatte kann leicht durchgeführt werden, wenn die äußeren Abmessungen der Erweiterungsplatten standardisiert sind und dieselbe Größe haben.

Wenn bei der Mehrschichten-Strangpreßmatrize der vorliegenden Erfindung ein Drosselbalken (choker bar) benutzt wird, der in der noch zu beschreibenden Weise von einem Bereich außerhalb der Matrize gesteuert werden kann, können die Dicke und Gleichförmigkeit einer jeden Harzschicht im Verlauf des StrangpreßVorgangs ohne Änderung der Erweiterungsplatte gesteuert werden. In einer Mehrschichten-Strangpreßmatrize der vorliegenden Erfindung kann gemäß Figur 9 ein Drosselbalken 15 an dem flachen Strömungskanal 6 vorgesehen sein, so daß die Dicke einer stranggepreßten Schichtenbahn und die Gleichförmigkeit der Dicke in der Querrichtung der Bahn genau gesteuert werden können.

Wenn ferner gemäß der Darstellung in Figur 10 Drosselbalken 15, 15 an stromab gelegenen Bereichen 2, 2 der Erweiterungsplatten 1a, 1g vorgesehen werden, können die Dicke einer jeden die Schichtenbahn bildenden Schicht und die Gleichförmigkeit der Dicke auch in der Querrichtung der Bahn vor dem Schichtungsvorgang der Schichten genau gesteuert werden.

Wie es in den Figuren 9 bis 11 dargestellt ist, bezeichnet das Bezugszeichen 14 ein Mittel zum Abstützen des Drosselbalkens 15 (nachfolgend als ·Abstützungsmittel¹ bezeichnet). Dieses Mittel wird in jedem oberen Teil 3a oder unteren Teil 3b des Matrizenkörpers 3 installiert. Das Abstützungsmittel 14 enthält einen Arm 14b, der an dem Matrizenkörper 3 durch Schraubmittel 14a befestigt ist, ferner eine zwischen dem Arm 14b und dem Matrizenkörper 3 gehaltene Mutter.14c, außerdem eine der Mutter 14c zugeordnete Gewindestange 14d und einen in den Drosselbalken 15 ein-

geschnittenen Innengewindeabschnitt 15.

Der Drosselbalken 15 befindet sich in einem Kanal 3d, der in jede Innenseite des oberen Teils 3a und des unteren Teils 3b des Matrizenkörpers 3 eingearbeitet ist und sich in der Querrichtung erstreckt, um so über die gesamte Breite zu dem flachen Strömungskanal oder der flachen Aussparung des stromab gelegenen Abschnitts 2b zu weisen. Beide Enden des Drosselbalkens 15 kommen mit den beiden seitlichen Kappen 3c in Kontakt.

Nachfolgend wird der Drosselbalken 15 unter Bezugnahme auf die Figuren 10 und 11 erläutert. In diesem Fall sind fünf Gewindestangen 14d des AbStützungsmitteIs in der Längsrichtung des Drosselbalkens 15 angeordnet. Die Gewindestange 14d ist mit einem äußeren Außengewindeabschnitt 14e und einem inneren Außengewindeabschnitt 14f versehen. Die Steigung des äußeren Außengewindeabschnitts 14e unterscheidet sich etwas von der Steigung des inneren Außengewindeabschnitts 14f. Die Mutter 14c nimmt den äußeren Außengewindeabschnitt 14e der Gewindestange 14d auf, und der Innengewindeabschnitt 15a des Drosselbalkens 15 nimmt den inneren Außengewindeabschnitt 14f der Gewindestange 14d auf. Ein solcher Aufbau ist als ein Differentialschraubmittel (differential screw means) bekannt.

Die bodenseitigen Oberflächen der flachen Aussparungen an den stromab gelegenen Abschnitten 2b der Erweiterungsplatten 1a und 1g sind in der Querrichtung gleichförmig flach bzw. eben. Der zu der bodenseitigen Oberfläche der Aussparung weisende Drosselbalken 15 kann gebogen und leicht gekrümmt sein (durch das Abstützungsmittel 14), so daß der zentrale Abschnitt des Drosselbalkens zu der bodenseitigen Oberfläche vorsteht. Deshalb wird der Spalt zwischen der bodenseitigen Oberfläche und dem Drosselbalken 15 am zentralen Bereich desselben reduziert, so daß der Strömungswiderstand des geschmolzenen Harzes in dem zentralen Bereich im vergleich zu dem Widerstand in beiden seitlichen Bereichen vergrößert wird". Als Ergebnis wird der Strom des geschmolzenen Harzes an dem stromab gelegenen Abschnitt 2b in der Querrichtung vergleichmäßigt.

Gemäß Figur 10 wird_f obwohl die Erweiterungsplatte 1f keinen Drosselbalken hat, der Strom des geschmolzenen Harzes in der Querrichtung vergleichmäßigt, beispielsweise durch Reduzieren der Tiefe des zentralen Bereiches der flachen Aussparung am stromab gelegenen Abschnitt 2b im Vergleich zu den beiden seitlichen Abschnitten der flachen Aussparung.

Im Zusammenhang mit dem Abstützungsmittel 14"kann das Differenzschraubmittel für ein anderes Schraubmittel oder ein anderes bekanntes Mittel ersetzt werden.

Wenn eine Gewindestange 14d von der Außenseite gedreht wird, wird der Drosselbalken 15 gedrückt oder gezogen, um von einem Kopf der Gewindestange 14d gebogen zu werden, und zwar in Übereinstimmung mit der Differenz der Steigungen zwischen dem Außengewindeabschnitt 14e sowie dem Außengewindeabschnitt 14f pro Umdrehung der Gewindestange 14d. Der Strömungswiderstand wird dadurch eingestellt, daß der Spaltabstand an dem zentralen Bereich eines jeden stromab gelegenen Abschnitts einer jeden Erweiterungsplatte 1a, 1g im Vergleich zu dem Spaltabstand an beiden in der Querrichtung seitlichen Bereichen reduziert wird. Wenn es bei der in Figur 10 dargestellten Matrize erwünscht ist, kann ein Drosselbalken auch in der zentralen Erweiterungsplatte 1f angewendet werden, beispielsweise nach Art der Erweiterungsplatte 1i aus Figur 12. In diesem Fall können alle Schichten im Verlauf des Strangpressens auf eine vorbestimmte Dicke eingestellt werden.

Die obigen Ausführungen beziehen sich hauptsächlich auf eine Matrize zum Herstellen einer dreischichtigen Bahn. Wenn eine mehr als dreischichtige Bahn erwünscht ist, wird dieses dadurch erreicht, daß die Anzahl der Erweiterungsplatten entsprechend der erwünschten Anzahl von Schichten gewählt wird. In diesem Fall würde die angewendete Matrize in derselben Weise wie die in den Figuren 10 und 11. dargestellte Matrize aufgebaut sein.

Es wird nunmehr unter Bezugnahme auf Figur 12 eine Matrize zum · Herstellen einer Bahn mit fünf Schichten beschrieben. Die in

Figur 12 dargestellte Matrize hat fünf Erweiterungsplatten 1h, . 1i, 1j, 1k und 1m. Bezüglich der Erweiterungsplatten 1h, 1m kann ein Spaltabstand eines Kanals an der flachen Aussparung des stromab gelegenen Abschnitts 2b eines jeden Strömungskanals 2 mit dem Drosselbalken 15 eingestellt werden, der von dem in dem Matrizenkörper 3 installierten Abstützungsmittel 14 gehalten wird, dem gleichen wie bei der Ausführungsform aus Figur 10. Das durch jede Erweiterungsplatte 1h, 1m gelangende Harz wird in den Einlaß 11a gepreßt und zerstreut, wobei jede Strömungsmenge von jedem Strömungsregelventil 13 eingestellt wird. Bezüglich der Erweiterungsplatten 1i, 1k befindet sich die flache Aussparung des stromab gelegenen Abschnitts 2b eines jeden Strömungskanals 2 an dem rückwärtigen Abschnitt der flachen Aussparung einer jeden Erweiterungsplatte 1h, 1m, wie es an der linken Seite von Figur 4 dargestellt ist. Jeder Drosselbalken 17, der von dem mit dem Matrizenkörper verbundenen entsprechenden Abstützungsmittel 16 gehalten ist, liegt der bodenseitigen Oberfläche der flachen Aussparung des stromab gelegenen Abschnitts 2b einer jeden Erweiterungsplatte 1i, 1k gegenüber. Jedes Abstützungsmittel 16 durchdringt jede Erweiterungsplatte 1h, 1m, um so die Strömungskanäle der Erweiterungsplatten 1h, 1m zu umgehen, und ist an mehreren Positionen in der Querrichtung angeordnet. Jeder Drosselbalken 17 befindet sich in einem Kanal 1n, der an der Innenseite einer jeden Erweiterungsplatte 1h, 1m in der Querrichtung eingearbeitet ist, und beide Enden des Drosselbalkens 17 kommen mit den seitlichen Kappen 3c in Berührung.

Ein Einlaß eines Strömungskanals, Zweige des Strömungskanals und jedes Strömungsregelventil in den Zweigen, die das Harz zu jedem Einlaßabschnitt der Erweiterungsplatten 1i, 1k führen, sind in dem Konverter 8 vorgesehen, dieselben Glieder wie der Einlaß 11a, die Zweige 12a und das Strömungsregelventil 13; sie sind mit einem kleinen Abstand in der Querrichtung von dem entsprechenden Einlaß 11a, den Zweigen 12a und'dem Strömungsregelventil 13 und im wesentlichen parallel zu dem Einlaß 11a, den Zweigen 12a und dem Strömungsregelventil 13 angeordnet.

Der Aufbau der flachen Aussparung des stromab gelegenen Ab-

Schnitts 2b der Erweiterungsplatte 1j und der in die Erweiterungsplatte 1j führende Strömungskanal für Harz sind ähnlich wie bei der Erweiterungsplatte 1f aus Figur 10.

Wenn-gemäß der doppelt gestrichelten Darstellung aus Figur 8 eine Endfläche der stromab gelegenen Seite des Einsatzes 1 einen abgeschrägten Vorsprung 6a mit einem dreieckigen Querschnitt hat und der flache Strömungskanal 6 einen abgeschrägten Hohlraum 6b aufweist, kann der Harzstrom gleichförmiger durch Spalte zwischen dem abgeschrägten Vorsprung 6a und dem abgeschrägten Hohlraum 6b stranggepreßt werden, da ein Verharrungspunkt (stagnation point) vermieden wird.

Die Matrize zum Herstellen einer Bahn mit fünf Schichten, die aus drei Harzarten bestehen, kann die Dicke einer jeden Schicht insbesondere in der Querrichtung gleichförmig steuern, und zwar durch jedes Abstützüngsmittels 14, 14, 16, 16 auf der Basis der Dicke der Schicht, die durch die Erweiterungsplatte 1j stranggepreßt wird.

Bezüglich der oben erwähnten Ausführungsformen der Erfindung können die Erweiterungsplatten in Abhängigkeit von einer erwünschten Mehrschichtenbahn leicht ausgewechselt werden, wenn die Platten bis auf die Dicke dieselbe Größe haben, insbesondere bezüglich der Längen- und Breitenabmessungen. Wenn beispielsweise eine Mehrzahl von Erweiterungsplatten mit Strömungskanälen verschiedener Abmessungen und ein Matrizenkörper 3 hergestellt werden, kann"in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Kunstharzes eine Schichtenbahn mit jeweils gleichförmigen Schichtdicken zubereitet werden. Auch kann, wenn eine Mehrzahl von Erweiterungsplatten mit verschiedenen Dicken und verschiedenen Konvertern 8 hergestellt wird, eine Bahn mit einer wahlfreien bzw. erwünschten Anzahl von Schichten zubereitet werden. Ferner können der Drosselbalken und das Abstützungsmittel der in der mittleren Position (Erweiterungsplatten 1i, 1k in Figur 12) einer Mehrzahl von Erweiterungsplatten angeo,- dneten Erweiterungsplatte angepaßt werden.

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Wie es oben beschrieben wurde, hält der Matrizenkörper eine Mehrzahl von Erweiterungsplatten, die mit Strömungskanälen mit den flachen stromab gelegenen Bereichen versehen und entsprechend der Anzahl der Bahnenschichten aufeinandergestapelt sind, wodurch der Aufbau der Matrize vereinfacht und die Produktionskosten derselben reduziert sind. Außerdem ist das Verfahren zum Herstellen einer Erweiterungsplatte einfach, wenn der stromab gelegene Bereich des Strömungskanals einer jeden Erweiterungsplatte als eine flache Aussparung in einer Oberfläche der Erweiterungsplatte ausgebildet ist.

ψ Die von den Strömungskanälen stranggepreßten Harzschichten werden nur an der Stromungsvereinigungszone und dem flachen Strömungskanal des Matrizenkörpers geschichtet. Demnach ergibt sich für die Dicke einer jeden Schicht eine Genauigkeit, die im Vergleich zu einer mittels einer herkömmlichen Matrize hergestellten Mehrschichtenbahn groß ist. Wenn die Matrize einen einstellbaren Drosselbalken enthält, der zu dem flachen Strömungskanal oder der flachen Aussparung des stromab gelegenen Bereiches der Erweiterungsplatte weist und von einem AbStützungsmittel gebogen werden kann, kann die Dicke einer jeden Schicht in der Querrichtung während des Strangpressens eingestellt werden. Auch kann in diesem Fall jede Schicht, mit Ausnahme einer mittigen Schicht (dritte Schicht in Figur 7) dickenmäßig eingestellt werden. Deshalb kann jede Schichtdicke durch Steuern der Dicke einer jeden Schicht gleichförmig gemacht werden.

Während verschiedene Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben sind, ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist und verschiedene Änderungen sowie Modifikationen umfassen soll.

Claims

G 54678 -su — Kabushiki Kaisha Plastic Kogaku Kenkyusho 9-13/ Nishinakajima 3-chome, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Japan Strangpreßmatrize Patentansprüche

1. Strangpreßmatrize zum Erzeugen mehrschichtiger Preßstränge oder Preßbahnen/ gekennzeichnet durch einen Matrizenkörper (3) mit einer einlaßseitigen Stirnseite und einer auslaßsei-

K tigen Stirnseite sowie mit einem Hohlraum (30) , der sich an der einlaßseitigen Stirnseite öffnet und der über einen flachen Strömungskanal (6) mit der auslaßseitigen Stirnseite verbunden ist/ durch einen Einsatz (D/ der aus Aufweitungs- bzw. Erweiterungsplatten (la, 1b, 1c, 1d; 1e; 16, 17, 18, 19) besteht und sich in dem" Hohlraum (30) befindet, wobei jede Erweiterungsplatte einen Strömungskanal (2) für Harz aufweist, der einen einlaßseitigen Abschnitt (2a) und einen stromab gelegenen Abschnitt (2b) enthält, welcher in der Querrichtung aufgeweitet und flach ist, und durch einen Konverter (8) mit einer Mehrzahl von Strömungskanälen, die mit den einlaßseitigen Abschnitten (2a) verbunden sind, wobei geschmolzene Harze von dem Konverter (8) in die Strömungs-

■ß kanäle (2) des Einsatzes (1) geleitet werden, wobei ferner

eine Mehrzahl von Schichten aus geschmolzenem Harz an dem stromab gelegenen Abschnitt (2b) der Erweiterungsplatten gebildet wird und wobei diese Schichten aufgeschichtet werden, indem sie durch den flachen Strömungskanal (6) des Matrizenkörpers (3) geleitet werden, um eine mehrschichtige Bahn bzw. einen mehrschichtigen Strang zu bilden.

2. Strangpreßmatrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömungsvereinigungszone (31) zwischen einer/Stirnseite des Einsatzes (1) und einer inneren Oberfläche des Hohlraums (30) vorgesehen ist. /endseitigen

3. Strangpreßmatrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Erweiterungsplatte an einem Bereich zwischen dem einlaßseitigen Abschnitt (2a) sowie dem stromab gelegenen Abschnitt (2b) mit einer Verzweigung (2c) versehen ist.

4. Strangpreßmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stromab .gelegene Abschnitt (2b) als eine hohle öffnung an einer Oberfläche der Erweiterungsplatte ausgebildet ist und sich in der Querrichtung erstreckt .

5. Strangpreßmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungsplatte zwei Hälften (16a, 16b; 17a, 17b; 18a, 18b) aufweist und daß der stromab gelegene Abschnitt (2b) an angrenzenden Oberflächen der Hälften vorgesehen ist.

6. Strangpreßmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungsplatten im wesentlichen gleiche Längen haben.

7. Strangpreßmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stromab gelegene Abschnitt (2b) der Erweiterungsplatte eine flache Dreiecksform hat.

8. Strangpreßmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß der Matrizenkörper (3) einen Drosselbalken (15) mit einem zu dem flachen Strömungskanal (6) weisenden Ende und ein Mittel (14) zum Abstützen des Drosselbalkens hat.

9. Strangpreßmatrize nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenkörper (3) zumindest einen Drosselbalken (15, 17) mit einem zu dem stromab gelegenen Abschnitt (2b) der Erweiterungsplatte weisenden Ende und zumindest ein Mittel (14, 16) zum Abstützen des Drosselbalkens hat.

10. Strangpreßmatrize nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützungsmittel (15, '17) eine an dem Ma-

trizenkörper (3) angebrachte Mutter (14c) und eine Gewindestange (14d) hat/ deren Kopf mit der Mutter verbunden ist.