DE3505837A1

DE3505837A1 - Spritzkopf zur herstellung von rohren aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE3505837A1
Application number: DE19853505837
Authority: DE
Inventors: Heinrich 3405 Rosdorf Schäfer
Original assignee: Battenfeld Extrusionstechnik GmbH
Current assignee: Battenfeld Extrusionstechnik GmbH
Priority date: 1985-02-20
Filing date: 1985-02-20
Publication date: 1986-08-21
Anticipated expiration: 2005-02-21
Also published as: DE3505837C2

Description

Spritzkopf zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischem
Kunststoff Spriztkopf zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff, der an eine Plastifiziereinheit anschließbar ist und einen ringförmigen Düsenspalt hat, welcher von einem ortsfest im Spritzkopfgehäuse gehaltenen Dorn und einem das nach außen gerichtete Ende des Dornes mit Abstand umschließenden, rohrförmigen Mundstück begrenzt ist, wobei sich das Mundstück über eine kugelkalottenartige Lagerung stirnseitig am Spritzkopfgehäuse abstützt und mittels Schrauben gesichert ist, und wobei außerhalb der kugelkalottenartigen Lagerung zwischen dem Spritzkopfgehäuse und dem Mundstück mehrere gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Abstützelemente angeordnet sind, über die das Mundstück zur Justierung des ringförmigen Düsenspaltes relativ zum Dorn längs der kugelkalottenartigen Lagerung verstellbar ist. Ein Spritzkopf dieser Gattung gehört bereits durch die DE-OS 32 16 377 zum Stand der Technik. Als Abstützelemente zwischen dem Spritzkopfgehäuse und dem rohrförmigen Mundstück kommen dort ringförmige, gegeneinander relativ verdrehbare Schrägscheiben und/ oder axial verstellbare Abstützelemente zum Einsatz.
Die praktische Erfahrung mit diesen bekannten Spritzköpfen hat jedoch gezeigt, daß die Verstellvorrichtung einen hohen technischen Aufwand erfordert, wenn sie auf Dauer ein funktionssicheres und exaktes Justieren des ringförmigen Düsenspaltes sicherstellen soll. Gezeigt hat sich aber auch, daß dem praktischen Einsatz der bekannten Verstellvorrichtung Grenzen gesetzt sind, weil diese nämlich nicht bei Spritzköpfen mit großen Durchmesser des ringförmigen Düsenspaltes realisiert werden können.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Spritzkopf der eingangs erwähnten Gattung zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff in der Weise zu verbessern, daß die Verstellvorrichtung für den ringförmigen Düsenspalt bei allen vorkommenden Baugrößen für die Spritzköpfe mit gleichen Funktionsteilen erstellt werden kann und dabei in jedem Falle eine hohe Funktionssicherheit bzw. Einstellgenauigkeit sicherstellt.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1, gemäß denen die Abtsützelemente aus Exzentern bestehen,.die am Spritzkopf verdrehbar lagern und am Umfang des Mundstückes mit radialer Verstellkraftkomponente angreifen.
Besonders bewährt hat sich ein Aufbar des Spritzkopfes, bei dem in Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 vier Exzenter in Umfangsrichtung des Mundstückes gleichmäßig verteilt am Spritzkopf gelagert sind.
Die Drehachsen der Exzenter sind dabei entsprechend der Lehre des Anspruchs 3 vorzugsweise wenigstens annähernd parallel zur Längsachse des Spritzkopfes ausgerichtet.
Als besonders wichtig kann es sich für eine dauerhaft einwandfreie Funktion der Verstellvorrichtung erweisen, daß nach Anspruch 4 die Exzenter aus einer Welle mit Exzenterzapfen und einer auf dem Exzenterzapfen frei drehbar, z.B.
mittels eines Wälzlagers, gehaltenen Rolle bestehen, wobei die Rolle mit ihrem Mantel am Umfang des Mu#ndstückes angreift.
Des weiteren hat es sich nach der Erfindung bewährt, daß im Rahmen des Anspruchs 5 jeder einzelne Exzenter mit einer eigenen Antriebsvorrichtung gekuppelt ist, die aus einem elektrischen Stellmotor und einem Untersetzungsgetriebe bestehen kann, um eine feinfühlige Verstellung der Exzenter zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, gemäß Anspruch 6 als Untersetzungsgetriebe Umlaufgetriebe, vorzugsweise zwei hintereinandergeschaltete Umlaufgetriebe vorzusehen.
Schließlich kann es sich nach Anspruch 7 auch als wichtig erweisen, daß erfindungsgemäß die Stellmotoren über eine elektrische und/oder elektronische Steuerung sowohl unabhängig voneinander als auch in gegenseitiger Abhängigkeit betätigbar sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 in Ansicht von vorne einen Spritzkopf gemäß der Erfindung und Fig. 2 den Spritzkopf nach Fig. 1 im Längsschnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1.
Der in der Zeichnung dargestellte Spritzkopf 1 hat ein Gehäuse 2, das in üblicher - daher nicht gezeigter - Art und Weise an eine bspw. als Schneckenextruder ausgebildete Plastifiziereinheit angeschlossen werden kann. Im Gehäuse 2 des Spritzkopfes 1 ist dabei ein Dorn 3 zentrisch gehalten, der mit Abstand von einem Mundstück 4 umgeben wird, so daß zwischen ihm und dem Mundstück 4 ein ringförmiger Düsenspalt 5 gebildet wird.
Das Mundstück 4 stützt sich über eine kugelkalottenartige Lagerfläche 6 gegen eine komplementärkugelkalottenartige Lagerfläche 7 an der Stirnseite des Gehäuses 2 ab, wie das deutlich der Fig. 2 zu entnehmen ist. Die kugelkalottenartige Lagerfläche 6 des Mundstückes 4 ist in einen Ring 8 eingearbeitet, der rückseitig über Schrauben 9 lösbar mit dem Befestigungsflansch 10 für das Mundstück 4 verbunden ist. Uber den Befestigungsflansch 10 wird andererseits das Mundstück 4 durch Schrauben 11 lösbar in einem Ringkörper 12 festgespannt, der unter Zwischenschaltung von Federelementen 13, bspw. Tellerfedersäulen, über Zugbolzen 14 vor der Stirnseite des Gehäuses 2 gehalten ist, so daß er sich entgegen der Vorspannung der Federn 13 auf den kugelkalottenartigen Lagerflächen 6 und 7 zusammen mit dem Mundstück 4 und dem Ring 8 relativ zum Dorn 3 in begrenztem Ausmaß winkelverlagern läßt.
In einer flanschartig mit dem Gehäuse 2 verbundenen, bspw.
lösbar verschraubten Platte 15 sind gemäß Fig. 1 vier baugleiche Exzenter 16a, 16b, 16c und 16d verdrehbar gelagert, und zwar so, daß sie um die Längsachse des Spritzkopfes 1 jeweils in Winkelabständen von 900 verteilt vorgesehen sind.
Ihre Lagerachsen 17a, 17b, 17c und 17d halten dabei größeren radialen Abstand vom Außenumfang des Mundstücks 4 und seines Flansches 10, wie das deutlich der Zeichnung entnommen werden kann. Jeder Exzenter 16a, 16b, 16c und 16d besteht aus einer Welle 18 mit Exzenterzapfen 19 und einer frei drehbar auf dem letzteren, bspw. mittels eines Wälzlagers 20 gehaltenen Rolle 21, die mit ihrem Mantel am Umfang des Ringkörpers 12 angreift, der wiederum das Mundstück 4 trägt.
Die Welle 18 jedes Exzenters 16a, 16b, 16c und 16d kann um ihre Achse 17a, 17b, 17c und 17d relativ zur Stirnplatte 15 stufenlos winkelverdreht werden, uns zwar in Wälzlagern 22 und 23, die von einer Büchse 24 in der Stirnplatte 15 aufgenommen sind. Die Welle 18 jedes Exzenters 16a, 16b, 16c und 16d ist mit einer eigenen Antriebsvorrichtung 25 gekuppelt, die aus einem elektrischen Stellmotor 26 und einem Untersetzungsgetriebe 27 besteht, welches gemäß Fig. 2 von zwei hintereinander geschalteten Umlaufgetrieben gebildet wird.
Durch Verdrehen der Wellen 18 für die einzelnen Exzenter 16a, 16b, 16c und 16d lassen sich radiale Verstellkraftkomponenten auf den Ring 12 ausüben, so daß dieser entgegen der Rückstellwirkung der Federelemente 13 zwangsweise über die kugelkalottenartigen Lagerflächen 6 und 7 gegenüber dem Gehäuse 2 winkelverstellt wird und folglich das Mundstück 4 eine entsprechende Winkelverlagerung mitmacht. Gegenüber dem koaxial am Gehäuse 2 des Spritzkopfes 1 ausgerichteten Dorn 3 kann daher der Zwischen diesem und dem Mundstück 4 vorhandene, ringförmige Düsenspalt 5 feinfühlig und dauerhaft funktionssicher entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen Einjustiert werden. Wird den Stellmotoren 26 für die einzelnen Exzenter 16a, 16b, 16c und 16d eine elektrische und/oder elektronische Steuerung zugeordnet, die bspw. durch ein Wanddickenmeßgerät beeinflußbar ist, welches den Schlauchformling in Umfangsrichtung abtastet, dann können hierdurch die Stellmotoren sowohl unabhängig voneinander als auch in gegenseitiger Abhängigkeit betätigt werden, um durch geeignete Lagenjustierung des Mundstücks 4 die Wanddickenverteilung für den Schlauchformling entsprechend den jeweiligen Erfordernissen ein- und nachzujustieren.

Claims

Patentansprüche Spritzkopf zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischem /' Kunststoff, der an eine Plastifiziereinheit anschließbar ist und einen ringförmigen Düsenspalt hat, welcher von einem ortsfest im Spritzkopfgehäuse gehaltenen Dorn und einem das nach außen gerichtete Ende des Dornes mit Abstand umschließenden, rohrförmigen Mundstück begrenzt ist, wobei sich das Mundstück über eine kugelkalottenartige Lagerung stirnseitig am Spritzkopfgehäuse abstützt und mittels Schrauben gesichert ist, und wobei außerhalb der kugelkalottenartigen Lagerung zwischeh dem Spritzkopfgehäuse und dem Mundstück mehrere gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Abstützelemente angeordnet sind, über die das Mundstück zur Justierung des ringförmigen Düsenspaltes relativ zum Dorn längs der kugelkalottenartigen Lagerung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstütztelemente aus Exzentern (16a, 16b, 16c, 16d) bestehen, die am Spritzkopf (1) verdrehbar lagern (17a, 17b, 17c, 17d; 18, 22, 23, 24) und am Umfang des Mundstücks (4) mit radialer Verstellkraftkomponente angreifen (10, 11, 13)
2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Exzenter (16a, 16b, 16c, 16d) in Umfangsrichtung des Mundstücks (4) gleichmäßig verteilt am Spritzkopf (1) gelagert sind (Fig. 1).
3. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (17a, 17b, 17c, 17d) der Exzenter (16a, 16b, 16c, 16d) wenigstens annähernd parallel zur Längsachse des Spritzkopfes (1) ausgerichtet sind.
4. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter (16a, 16b, 16c, 16d) jeweils aus einer Welle (18) mit Exzenterzapfen (19) und einer auf dem Exzenterzapfen (19) frei drehbar, z.B. mittels eines Wälzlagers (20) gehaltenen Rolle (21) bestehen, wobei die Rolle (21) mit ihrem Mantel am Umfang des Mundstücks (4) angreift (10 bis 12; Fig. 1).
5. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Exzenter (16a, 16b, 16c, 16d) mit einer eigenen Antriebsvorrichtung (25) gekuppelt ist, die aus einem elektrischen Stellmotor (26) und einem Untersetzungsgetriebe (27) besteht.
6. Spritzkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Untersetzungsgetriebe (27) Umlaufgetriebe, vorzugsweise zwei hintereinandergeschaltete Umlaufgetriebe, vorgesehen sind (Fig. 2).
7. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (26) über eine elektrische und/ oder elektronische Steuerung sowohl unabhängig voneinander als auch in gegenseitiger Abhängigkeit betätigbar sind.