DE3502020C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spritzkopf zum Profilieren extrudierbarer plastischer Werkstoffe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Zuführkanal eines Spritzkopfes - im folgenden auch nur kurz als Kanal bezeichnet - ist an seinem Anfang, das heißt am Ende der Extruderschnecke etwa so breit wie hoch. Zum Ende hin, das heißt in Richtung auf den Profilausgang bzw. auf die Profilleiste wird die Breite erheblich größer und die Höhe entsprechend geringer.

Örtliche Querschnittsverringerungen werden bei Zuführ­ kanälen aus drei verschiedenen Gründen angewandt. Zum einen ist die Breite des Durchlasses der Profilleiste in der Regel geringer als die Breite am Ende des Zuführ­ kanals. Dies führt zu toten Zonen, in denen sich das zu verarbeitende plastische Material staut und sich dem Fließprozeß entzieht. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, den Zuführ- oder Fließkanal durch seitliche Wände derart zu begrenzen, daß der Kanal stetig nur bis zur Breite des Profilausgangs verläuft. Die den Querschnitt des Kanals bestimmenden Seitenwände nehmen die jeweils ganze Höhe des Kanals ein und werden im allgemeinen als Breitenteiler bezeichnet.

Weist die Profilleiste für ein durch einen Kanal ge­ schicktes Material zwei voneinander getrennt angeordnete Profilausgänge auf, so wird die Trennung des Material­ flusses bereits im Zuführkanal durch zwei divergierende, die jeweils ganze Höhe des Zuführkanals einnehmende Wände vorgenommen, durch die ein sogenannter Strom- oder Mittenteiler gebildet wird.

Durch die Reibung an den Seitenwänden wird die plastische Fließmasse an den Seiten abgebremst. Es kommt zu einer konvexen Fließfront, bei der das in der Mitte fließende Material dem an der Seite fließenden Material vorauseilt. Zur Erzielung einer geradlinigen Fließfront ist es bekannt, in der Mitte des Kanals einen Verdränger anzu­ ordnen, der nur einen Teil der Höhe des Kanals einnimmt. Dieser Verdränger übt eine Bremswirkung auf das fließende Material aus und nimmt somit den mittigen Vorsprung der Fließfront zurück und begradigt sie.

Nach dem Stand der Technik werden ganze Schalen bzw. Schalenhälften aus Metall, insbesondere durch Gießen gefertigt, die die beschriebenen Querschnittsverringerungen körperlich aufweisen, verwendet. So ist aus der DD-PS 1 24 369 ein Spritzkopf in geteilter Ausführung bekannt, bei dem das feststehende Mittelteil und die schwenkbaren Außenteile mit Aufnahmeflächen versehen sind, an die mit Rippen versehene schalenförmige Einsatzplatten an­ geschraubt sind.

Aus der GB-PS 6 63 045 ist ein Spritzkopf bekannt, bei dem das Oberteil von dem Unterteil des Spritzkopfes abgehoben werden kann, wobei in die durch die Aufnahme­ flächen vorgesehene Ausnehmung für den Kanal zwischen dem Extruder und dem Profilausgang eine in sich ge­ schlossene, den eigentlichen Fließweg oder Fließkanal bildende Schale mit den örtlichen Querschnittsver­ ringerungen eingelegt wird.

Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß bei einer Änderung des herzustellenden Profils die ein erhebliches Gewicht aufweisenden Schalen bzw. Schalenhälften aus­ getauscht und durch andere, dem neuen Profil ange­ paßte Teile auch dann ersetzt werden müssen, wenn sich nur ein einziger Parameter, z. B. eine Teilbreite des Profils ändert. Dieser gewichtsmäßige und entsprechend kostenintensive Nachteil macht sich insbesondere beim Anpassen des Spritzkopfkanals an ein neues Profil be­ merkbar.

Weiterhin ist aus der GB-PS 6 65 545 ein einteiliger Spritzkopf mit einem vorgeformten Fließkanal bekannt, bei dem einzelne Querschnittsverringerungen durch separate Formkörper gebildet werden, die in in Fließrich­ tung verlaufenden Ausnehmungen des Spritzkopfes gleit­ bar geführt sind. Bei diesem bekannten Spritzkopf ist eine Anpassung bzw. Veränderung des Profils des Fließ­ kanals nur in beschränktem Maße möglich, da der Fließ­ kanal in weiten Bereichen des Profils bereits vorge­ geben ist. Zudem müssen sich die Formkörper immer über die ganze Länge des Kanals erstrecken, da eine Begrenzung der Gleitführung erst an der Profilleiste am Ausgang des Spritzkopfs gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spritz­ kopf unter Vermeidung der genannten Nachteile derart zu gestalten, daß sich dessen Kanal bzw. Kanäle leicht und mit einfachen Mitteln an eine Änderung des zu er­ zeugenden Profils anpassen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 in Verbin­ dung mit dessen Oberbegriff gelöst.

Beim Wechsel eines Profils braucht nun im allgemeinen lediglich ein einzelner Formkörper ausgetauscht zu werden, wobei eine Änderung der Breite im allgemeinen den Austausch von zwei Formkörpern erfordert. Diese Formkörper haben ein wesentlich geringeres Gewicht als eine den ganzen Kanal ausfüllende Schale, so daß deren Handhabung wesentlich leichter ist. Bei der Ausbildung der Befestigung des bzw. der Formkörper ergibt sich eine ganz besonders einfache Handhabung, da sowohl zum Befestigen als auch zum Lösen der Formkörper keine Werkzeuge benötigt werden.

Durch die Ausbildung des Halters mit einem entgegen der Fließrichtung ausge­ richteten Vorsprung und infolge der weiteren Merkmale nach Patentanspruch 2 bleibt der Formkörper auch dann an der Auflagefläche des Kanals, wenn der Spritzkopf auf­ geklappt wird und die zur verarbeitende plastische Masse eine große Saugwirkung auf den Formkörper ausübt.

Obwohl der Formkörper durch die zu verarbeitende plastische Masse fest gegen den im Spritzkopf befestigten Halter gedrückt wird, ist es zweckdienlich, den Formkörper an seiner Unterseite bzw. Auflagefläche nach Patentanspruch 3 mit einem oder mehreren Dauermagneten zu bestücken, um ihn auch dann sicher im Spritzkopf zu halten, wenn der Schub der plastischen Masse nicht vorhanden ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfin­ dung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Spritzkopf mit zwei Kanälen, einem Verdränger und einem Mitten­ teiler in einem auszugsweisen Längs­ schnitt,

Fig. 2 den geöffnet gedachten oberen Kanal mit einem Verdrängerteil in der Drauf­ sicht gemäß dem Pfeil II in Fig. 1,

Fig. 3 den unteren Kanal mit einem Mitten­ teiler in der Draufsicht gemäß dem Pfeil III in Fig. 1,

Fig. 4 das durch den Spritzkopf erzeugte Profil in einem Querschnitt,

Fig. 5 den Halter und die Ausnehmung des Verdrängerkörpers vor der Montage in einem auszugsweisen Längsschnitt und

Fig. 6 den Halter in der Draufsicht.

Der Spritzkopf 1 weist zwei Zuführ- oder Fließ­ kanäle 2, 3 - im folgenden auch nur kurz Kanäle genannt - auf, die jeweils durch einen in Fig. 1 nur symbolisch angedeuteten Extruder 4, 5 mit plastischem Material gespeist werden. Die durch die Kanäle 2 und 3 gedrückten Materialien bestehen im allgemeinen aus unterschiedlichen Mischungen, z. B. Kautschuk-Mischungen, wobei die durch den Zuführkanal 2 gedrückte Mischung A beispielsweise eine große Abriebfestigkeit und die durch den Kanal 3 gedrückte Mischung A′ eine hohe Elastizität aufweist.

Der Spritzkopf 1 besteht aus einem feststehenden Mittelteil 7, einem beweglichen Oberteil 8 und einem ebenfalls beweglichen Unterteil 9. Das Mittelteil 7 und das Oberteil 8 sowie das Mittel­ teil 7 und das Unterteil 9 weisen jeweils gemeinsa­ me Trennfugen bzw. Druckflächenpaare 11, 12 bzw. 13, 14 auf. Durch Wegschwenken des Ober- bzw. Unterteiles 8 bzw. 9 sind die Kanäle 2 bzw. 3 zugänglich. Am Ende der Kanäle 2, 3 ist eine gemeinsame Kassette 15 mit der Profilleiste 16 angeordnet.

Im oberen Kanal 2 ist auf der unteren Auflagefläche 17 symmetrisch zur Fließrichtung des zu verarbeiten­ den Materials ein Form- oder Verdrängerkörper 18 angeordnet, der durch einen Halter 20 an der Auflagefläche 17 des Kanals 2 festgehalten wird. Der Halter 20 weist einen länglichen Querschnitt auf und ist in eine entsprechende Ausnehmung 21 des Mittelteils 7 eingelassen und durch symbolisch angedeutete Schraubverbindungen lösbar mit dem Mittelteil 7 verbunden. An seinem von der Auflagefläche 17 wegweisenden freien Ende weist der Halter 20 einen in Richtung auf den Extruder 4 gerichteten Vorsprung 22 auf. Der Halter 20 hat eine durchgehende Dicke d, das Maß über den Vor­ sprung 22 ist in Fig. 6 mit e bezeichnet.

Der Form- oder Verdrängerkörper 18 weist eine dem Halter 20 angepaßte Ausnehmung 23 auf, die mit einer hinter­ schnittenen Erweiterung 23′ zum Eingreifen des Vorsprungs 22 versehen ist. Das lichte Maß f des Eingangsteils der Ausnehmung 23 weist ein geringes Spiel gegenüber dem Maß e auf.

An seinem der Kassette 15 zugewandten Ende ist der Verdrängerkörper 18 mit zwei versenkten Dauermagneten 24 versehen, deren zugängliche Fläche bündig in der Auflagefläche des Ver­ drängerkörpers 18 liegt.

Zur Montage des Verdrängerkörpers 18 wird das bewegliche Oberteil 8 des Spritzkopfes 1 abge­ schwenkt, der Verdrängerkörper 18 auf den Halter 20 und auf der Auflagefläche 17 aufgesetzt und soweit in Fließrichtung des zu verarbeitenden Materials geschoben, bis der Vorsprung 22 in die hinterschnittene Erweiterung 23′ eingreift.

In dem unteren Kanal ist in gleicher Weise ein mittig ausgerichteter Formkörper 25 - im folgenden genannt Mitten- oder Stromteiler 25 - angeordnet, der die jeweils gesamte Höhe des Kanals 3 einnimmt. Der Stromteiler 25 teilt den unteren Kanal 3 somit in zwei Zweigkanäle 3′ und 3′′ (vgl. Fig. 3), durch die die Mischung A′, z. B. Kautschukmischung A′ gedrückt wird, vgl. dazu auch den Querschnitt des fertigen Kautschukprofils in Fig. 4.

Zur Gestaltung der Kanäle 2 und 3 und zum Vor­ geben der jeweils lichten Weite a bzw. c sind in den Kanalerweiterungen 26, 27 des Mittel­ teils Formkörper 28, 29, nämlich sogenannte Seiten- oder Breitenteiler 28, 29 angeordnet, die an ihrer Unterseite mit Bohrungen versehen sind, mit denen sie auf im Mittelteil angeordnete Haltestifte 30 auf­ gesetzt werden. Zusätzlich werden die Breiten­ teiler 28, 29 durch Klemmstücke 32, die wieder­ um lösbar am Mittelteil 7 befestigt sind, gehalten.

In Abänderung von dem beschriebenen Ausführungs­ beispiel kann der Mittenteiler 25 eine von der achssymmetrischen Ausbildung abweichende Form aufweisen, so daß die Zweigkanäle 3′, 3′′ unter­ schiedlich breit sind.

Claims (3)

1. Spritzkopf aus einem feststehenden und mindestens einem ergänzenden beweglichen Teil (7; 8 bzw. 9) zum Profilieren extrudierbarer plastischer Werkstoffe mit mindestens einem von einem Extruder (4 oder 5) zu einem Profilausgang führenden Kanal (2 bzw. 3) mit örtlichen Querschnittsverringerungen, wobei für jeden Kanal (2, 3) die sich ergänzenden Teile (7, 8; 7, 9) des Spritzkopfes (1) je eine Auflagefläche (17) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverringerungen jeweils durch einzelne Formkörper (18, 25, 28, 29) gebildet werden, die innerhalb des Kanals (2 bzw. 3) lösbar an der Auflagefläche (17) eines Spritzkopfteils (7; 8, 9) befestigt sind.

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Formkörper (18, 25, 28, 29) an ihrer Unterseite eine Ausnehmung (23) mit einer in Richtung auf den Extruder (4 bzw. 5) weisenden hinterschnittenen Erweiterung (23′) aufweisen und daß der Spritzkopf (1) an der zur Auflage der Formkörper (18, 25) vorgesehenen Fläche (17) des bzw. der Kanäle (2, 3) mit einem Halter (20) mit einem in Richtung auf den Extruder (4 bzw. 5) weisenden Vorsprung (22) versehen ist.

3. Spritzkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Formkörper (18, 25, 28, 29) an ihrer Unterseite mit mindestens einem versenkten Dauermagneten (24) versehen sind.