DE3623308A1 - Strangpresskopf zur herstellung von verbundschlaeuchen aus unterschiedlichen thermoplastischen kunststoffmaterialien - Google Patents
Strangpresskopf zur herstellung von verbundschlaeuchen aus unterschiedlichen thermoplastischen kunststoffmaterialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Strangpreßkopf zur
Herstellung von Verbundschläuchen oder ähnlichen, z.B.
rohrförmigen, Vorformlingen mit konzentrisch ineinander
liegenden Schichten aus unterschiedlichen thermopla
stischen Kunststoffmaterialien, bei dem von einem am
freien Ende eines Gehäuses an einem Düsenmundstück
sitzenden Düsenring und von einem an einem konzentrisch
im Gehäuse angeordneten Düsendorn gehaltenen Düsenkern
eine Ringdüse gebildet ist, in deren ringförmigen
Düsenspalt die Abflußkanäle von Speicherräumen münden,
welche wiederum durch Anströmkanäle und Drosselspalte
mit der thermoplastischen Kunststoffschmelze beschickbar
sind, und deren jeder zusammen mit einem in ihm zum
Austreiben der Kunststoffschmelze durch die Abflußkanäle
längs schiebbar geführten Kolben einen Ringspeicher
bildet.
Durch die DE-PS 20 10 127 ist bereits ein Strangpreßkopf
bekannt, der sich zum Herstellen eines aus zwei konzen
trischen, mit ihren Fließnähten versetzt zueinander
angeordneten Schichten bestehenden Verbundschlauches aus
thermoplastischem Kunststoff eignet.
Dieser bekannte Strangpreßkopf hat wenigstens einen
senkrecht zur Längsachse des Strangpreßkopfes verlaufen
den und in eine Einrichtung zum Umlenken und Aufteilen
in Kunststoffteilströme mündenden Eintrittskanal, einen
zwischen der Außenoberfläche einer Trennhülse und der
Innenoberfläche des die Trennhülse konzentrisch um
fassenden Außenmantels des Strangpreßkopfes angeordneten
und in einen Ringspalt mündenden ersten ringförmigen
Führungsspalt für den Kunststoff der äußeren Schicht,
einen von diesem mittels der Trennhülse getrennten, in
einen Ringspalt mündenden zweiten ringförmigen Führungs
spalt für den Kunststoff der inneren Schicht sowie
gegebenenfalls einen vor dem Austrittsspalt des Strang
preßkopfes zwischen dem Außenmantel und dem Strang
preßdorn angeordneten, volumenveränderbaren, ringför
migen Stauraum. Dabei ist der erste Führungsspalt im
wesentlichen ringnutförmig in der Innenoberfläche des
Außenmantels und der zweite Führungsspalt im wesent
lichen ringnutförmig in der Außenoberfläche einer axial
einstellbaren, konzentrisch in der axial einstellbaren
Trennhülse liegenden Drosselhülse angeordnet, wobei
zwischen der Innenoberfläche des Außenmantels und der
Stirnfläche der Drosselhülse ein Drosselspalt angeordnet
ist, dessen Dicke der Summe der Dicken des ersten
Führungsspaltes und des zweiten Führungsspaltes ent
spricht. Außerdem ist der Strangpreßdorn axial ver
schiebbar ausgebildet.
Bei diesem bekannten Strangpreßkopf ist es vorteilhaft,
daß die beiden Kunststoffschichten über die durch die
Trennhülse gebildeten Führungsspalte bei ihrem Eintritt
in den anschließenden Drosselspalt miteinander durch
Verschweißung vereinigt werden, ohne daß die beiden
Materialien zu getrennten schlauchförmigen Schichten
ausgebildet werden. Die beiden Schichten besitzen eine
durch den Aufbau des Strangpreßkopfes bedingte, vorge
wählte gleiche oder ungleiche Wanddicke, die auch dann
verhältnisgleich bleibt, wenn durch Verstellung der
Hülse und der Trennhülse zum Zwecke der Anpassung an
Kunststoffe mit anderer Viskosität und/oder mit anderer
Förderleistung des Extruders die Breite der Führungs
spalte und des Drosselspaltes geändert werden. Auf diese
Weise ist in jedem Falle ein gleichbleibender Massefluß
sowohl in dem Führungsspalt als auch in dem Drosselspalt
sichergestellt.
Der bekannte Speicherkopf arbeitet mit der sogenannten
Pinoleneinspeisung für die Kunststoffschmelze und ist
dabei so ausgelegt, daß die beiden Kunststoffschichten
aus ein und demselben thermoplastischen Kunststoffmaterial
gebildet werden.
Denkbar ist es aber auch, Strangpreßköpfe der durch die
DE-PS 20 10 127 bekannt gewordenen Art zur Herstellung
von Verbundschläuchen oder ähnlichen, z.B. rohrförmigen
Vorformlingen mit konzentrisch ineinanderliegenden
Schichten aus unterschiedlichen thermoplastischen
Kunststoffmaterialien einzusetzen. In diesem Falle sind
dann zwei gleichartige Strangpreßköpfe konzentrisch
ineinander angeordnet und werden unabhängig voneinander
durch die sogenannte Pinoleneinspeisung von zwei
verschiedenen Extrudern mit den Kunststoffmaterialien
beschickt. Die konzentrische Ineinanderanordnung der
beiden gleichartigen Strangpreßköpfe ist dabei zweck
mäßigerweise so vorzusehen, daß die in den Kunststoff-
Schichtenpaaren gebildeten Fließnähte eine in Umfangs
richtung gleichmäßig winkelversetzte Lage zueinander
einnehmen.
Nachteilig bei einem solchen Aufbau des Strangpreßkopfes
ist jedoch, daß dieser sich nur mit einem relativ großen
Gesamtdurchmesser verwirklichen läßt, wenn extrem
verschiedene Fließweglängen für die verschiedenen
Kunststoffmaterialien tunlichst vermieden werden sollen.
Der relativ große Durchmesser der einzelnen Strangpreß
köpfe hat jedoch zur Folge, daß diese nicht oder nur
schwer als Mehrfach-Strangpreßköpfe nebeneinander
betrieben werden können.
Bekannt ist durch die DE-OS 33 05 242 aber auch bereits
ein Strangpreßkopf zur diskontinuierlichen oder kontinu
ierlichen Herstellung von Schlauchabschnitten oder
Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem in
einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse an der
Stirnfläche des inneren Gehäuseteils eine Pinole
befestigt ist, wobei zwischen dieser und dem von ihr
getragenen Dorn mindestens eine vom Anströmkanal her in
Auswärtsrichtung durchströmbare Verteilebene für die
Kunststoffschmelze gebildet ist, welche durch einen
glockenartigen Spalt in den Abflußkanal zwischen dem
Gehäuse und dem Dorn mündet. Jede Verteilebene weist
hier vom Anströmkanal ausgehende, innere Begrenzungs
flächen mit einem durch eine Herzkurve bestimmten,
zumindest aber herzkurvenartigen, symmetrischen Verlauf
auf und stellt dadurch sicher, daß die thermoplastische
Kunststoffschmelze in einem geschlossenen - also
ungeteilten - Ringstrom zum glockenartigen Ringspalt und
in den Abflußkanal getrieben wird. Durch die achspa
rallele Anströmung der den Verteilebenen zugeordneten
Herzkurven ergeben sich in diesen zwischen der Anström
achse und der dieser am nächsten liegenden Abströmstelle
am Umfang der Pinole sowie zwischen dieser Anströmachse
und der davon am weitesten entfernt liegenden Abström
stelle am Umfang der Pinole Wegverhältnisse, welche im
Bereich von 1:2 bis 1:4 gelegen sind. Eine enge Band
breite für die Fließwege der thermoplastischen Kunst
stoffschmelze ist daher gewährleistet, so daß sich deren
Aufenthaltszeiten innerhalb der Fließwege beträchtlich
verringern und sich damit vorteilhafte Auswirkungen auf
die Fließwiderstände und Relaxationseigenschaften der
Kunststoffschmelze einstellen. Zwei solcher ringförmig
geschlossener Schmelzeströme treffen im Mündungsbereich
der glockenartigen Ringspalte aufeinander und werden
dort im Schmelzfluß miteinander vereinigt, bevor sie
durch einen gemeinsamen Drosselspalt in den Ringspeicher
des Strangpreßkopfes eintreten.
Strangpreßköpfe der durch die DE-OS 33 05 242 bekannt
gewordenen Art mit achsparalleler Einspeisung der Kunst
stoffschmelze eignen sich nicht zur Herstellung von
Verbundschläuchen oder ähnlichen, z.B. rohrförmigen
Vorformlingen mit konzentrisch ineianderliegenden
Schichten aus unterschiedlichen thermoplastischen
Kunststoffmaterialien, weil sich mehrere jeweils mit
Verteilebenen für verschieden Kunststoffmaterialien
versehene Pinolen und die zugehörigen Ringspeicher
innerhalb eines Strangpreßkopfes nicht in der erforder
lichen Art und Weise einander zuordnen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gat
tungsgemäßen Strangpreßkopf zur Herstellung von Verbund
schläuchen oder ähnlichen, z.B. rohrförmigen, Vorform
lingen mit konzentrisch ineinanderliegenden Schichten
aus unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffmate
rialien zu schaffen, der unter Beibehaltung relativ
geringer Querschnittsabmessungen gebaut werden kann,
trotzdem aber unter Einhaltung günstiger Fließweglän
gen-Verhältnisse die getrennte Führung und Speicherung
der unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bis zu ihrer
Einspeisung in den ringförmigen Düsenspalt der Ringdüse
gewährleistet.
Ein solcher Strangpreßkopf zeichnet sich erfindungsgemäß
nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 besonders dadurch
aus, daß einerseits der innere Ringspeicher eine an der
Stirnfläche des inneren Gehäuseteils befestigte Pinole
aufweist sowie zwischen dieser und dem von ihr getrage
nen Düsendorn mindestens eine vom Anströmkanal her in
Auswärtsrichtung durchströmbare Verteilebene für die
Kunststoffschmelze gebildet ist, welche durch einen
glockenartigen Ringspalt in den Drosselspalt zwischen
einem gehäusefesten Hülsenkörper und dem Dorn mündet und
dabei jede Verteilebene vom Anströmkanal ausgehende,
innere Begrenzungsflächen mit einem durch eine Herzkurve
bestimmten, zumindest aber herzkurvenartigen, symmetri
schen Verlauf aufweist,
daß andererseits der äußere Ringspeicher mit wenigstens
einem senkrecht zur Längsachse des Strangpreßkopfes
verlaufenden und in einer Einrichtung zum Umlenken und
Aufteilen in Kunststoffteilströme mündenden Eintrittska
nal, mit einem zwischen der Außenoberfläche einer
Trennhülse und der Innenoberfläche des die Trennhülse
konzentrisch umfassenden Außenmantels des Strangpreß
kopfes angeordneten und in einen Ringspalt mündenden
ersten ringförmigen Führungsspalt für den Kunststoff der
äußeren Schicht, mit einem von diesem mittels der
Trennhülse getrennten, in einen Ringspalt mündenden
zweiten ringförmigen Führungsspalt für den Kunststoff
der inneren Schicht sowie mit einem vor dem Austritts
spalt des Strangpreßkopfes angeordneten volumenveränder
baren, ringförmigen Stauraum versehen ist,
daß dabei der erste Führungsspalt im wesentlichen
ringnutförmig in der Innenoberfläche des Außenmantels
und der zweite Führungsspalt im wesentlichen ringnut
förmig in der Außenoberfläche einer konzentrisch in der
Trennhülse liegenden Drosselhülse angeordnet ist, wobei
zwischen der Innenoberfläche des Außenmantels und der
Stirnfläche der Hülse ein Drosselspalt angeordnet ist,
dessen Dicke der Summe der Dicken des ersten Führungs
spaltes und des zweiten Führungsspaltes entspricht, und
daß der Düsendorn axial verschiebbar ausgebildet ist.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Strangpreß
kopfes hat einerseits den Vorteil, daß bei seiner
Benutzung Verbundschläuche oder ähnliche, z.B. rohrför
mige Vorformlinge mit konzentrisch ineinanderliegenden
Schichten aus unterschiedlichen thermoplastischen
Kunststoffmaterialien gebildet werden können, bei denen
wenigstens die innere Materialschicht, die vorteilhaft
aus zwei zuvor vereinigten Schmelze-Teilströmen gebildet
ist, eine nahtlos ringförmige Gestalt erhält, während
die ihr überlagerte, äußere Schicht aus zwei Schmelze
strömen vereinigt ist, innerhalb derer die Fließnähte in
Umfangsrichtung zueinander versetzt liegen. Vorteilhaft
ist darüber hinaus aber auch, daß die Schmelzeströme der
unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffmate
rialien von den Anströmkanälen bis zum ringförmigen
Düsenspalt der Ringdüse hin weitestgehend gleiche
Fließweglängen haben, die eine bestmögliche Verbindung
bzw. Verschweißung zwischen den unterschiedlichen
Materialschichten gewährleisten.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn bezüglich des
äußeren Ringspeichers bei gleicher oder unterschiedli
cher Dicke der Führungsspalte deren Winkel und der
Winkel des Drosselspaltes, jeweils zur Längsachse des
Strangpreßkopfes, wenigstens annähernd den vorgegebenen
Gleichungen folgen:
1.sin b = 2× Dicke des Führungsspaltes (75)
sin a = Dicke des Führungsspaltes (76) 2.sin c = 2× Dicke des Drosselspaltes (71)
sin b = Dicke des Führungsspaltes (75).
sin a = Dicke des Führungsspaltes (76) 2.sin c = 2× Dicke des Drosselspaltes (71)
sin b = Dicke des Führungsspaltes (75).
Der Faktor 2 dieser Gleichungen entspricht dabei dem
Verhältnis der Axialstellung, gegebenenfalls auch einer
Axialverstellung der Trennhülse zur Drosselhülse.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung schlägt Anspruch
2 vor, daß die Speicherräume beider Ringspeicher im
Gehäuse konzentrisch ineinandersitzen und voneinander
durch mindestens eine ortsfeste Zwischenhülse getrennt
sind, und daß dabei die Mündungen der Drosselspalte in
die Speicherräume beider Ringspeicher etwa auf gleicher
Ebene liegen.
Besonders zweckmäßig ist es weiterhin, daß nach Anspruch
3 der Drosselspalt für den inneren Ringspeicher am
Innenumfang des Speicherraums und der Drosselspalt für
den äußeren Ringspeicher am Außenumfang des Speicher
raums ausmündet, wobei im inneren Speicherraum der
Innenumfang des Ringkolbens die äußere Begrenzung des
Drosselspaltes bildet, während im äußeren Speicherraum
die innere Begrenzung des Drosselspaltes vom Außenumfang
des Ringkolbens gebildet ist.
Nach Anspruch 4 liegt es weiterhin im Rahmen der
Erfindung, daß an der Pinole wenigstens die Mündung des
glockenartigen Spaltes der oberen Verteilebene in den
Drosselspalt zum inneren Ringspeicher mit den Mündungen
der Führungsspalte in den Drosselspalt zum äußeren
Ringspeicher etwa auf gleicher Ebene liegt.
Erfindungsgemäß wird nach Anspruch 5 weiterhin vorge
schlagen, daß im Pinolenkörper mindestens zwei Verteil
ebenen mit Abstand hintereinanderliegend ausgebildet
sind und jeweils durch sich glockenartig übergreifende
Ringspalte in den gemeinsamen Drosselspalt zum inneren
Ringspeicher münden.
Im Zusammenhang mit dem inneren Ringspeicher des
Strangpreßkopfes ist nach Anspruch 6 vorgesehen, daß
mindestens jeweils zwei unmittelbar hintereinanderlie
gende Verteilebenen von verschiedenen achsparallelen
Anströmungskanälen, jedoch mit ein und demselben
Kunststoffmaterial gespeist sind. Vorgesehen ist nach
Anspruch 7 des weiteren, daß die Symmetrieebenen der in
den verschiedenen Verteilebenen liegenden Herzkurven um
die Längsachse des Pinolenkörpers zueinander winkelver
dreht angeordnet sind, während nach Anspruch 8 die
Herzkurven in zwei unmittelbar hintereinanderliegenden
Verteilebenen um 180° gegeneinander winkelverdreht
angeordnet sind.
In baulicher Hinsicht schlägt Anspruch 9 vor, daß die
Verteilebenen durch normal zur Anströmrichtung in den
Umfang des Pinolenkörpers hineinragende Nuten oder
Spalte gebildet sind und dabei auf dem Umfang des
Pinolenkörpers jeweils zwischen der einen Begrenzungs
fläche einer Verteilebene und der anderen Begrenzungs
fläche der nächsten Verteilebene ein glockenartig
geformter Strömungsleitkörper vorgesehen ist.
In manchen Fällen kann es sich auch als wichtig erwei
sen, gemäß Anspruch 10 zwischen dem Ende des Pinolenkör
pers und dem von diesem getragenen Abschnitt des
Düsendorns einen Drosselring koaxial und gegebenenfalls
lösbar einzuspannen.
Bei einer weitergebildeten Bauart eines Strangpreßkopfes
nach den Ansprüchen 1 bis 10 ist gemäß Anspruch 11 in
Betracht gezogen, daß die Speicherräume beider Ringspei
cher im Gehäuse durch zwei ortsfeste Zwischenhülsen
voneinander getrennt sind, die unter Bildung eines
Abstandsspaltes konzentrisch ineinandersitzen, daß in
diesem Abstandspalt mindestens ein Wendelverteiler
aufgenommen ist, dessen hinteres Ende mit einem Anström
kanal für die Kunststoffschmelze in Verbindung steht,
während sein vorderes Ende mit einem Ringspalt in einen
von den beiden Zwischenhülsen begrenzten Abflußkanal zur
Ringdüse übergeht. Hierbei kann nach Anspruch 12 des
weiteren der Abflußkanal vom Wendelverteiler zur
Ringdüse hin durch eine Stellhülse öffen- und schließbar
sowie auch in seinem Durchlaßquerschnitt variierbar
vorgesehen werden, indem die Stellhülse über Schubstan
gen mit Schubkolben von Betätigungszylindern in Stell
verbindung steht.
Eine andere abgewandelte Bauart für den Strangpreßkopf
ist nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß drei
Ringspeicher jeweils durch Zwischenhülsen voneinander
getrennt konzentrisch ineinandersitzen, von denen
lediglich der innere Ringspeicher eine an der Stirnflä
che des inneren Gehäuseteils befestigte Pinole aufweist
sowie zwischen dieser und dem von ihr gehaltenen Dorn
mindestens eine vom Anströmkanal her in Auswärtsrichtung
durchströmbare Verteilebene für die Kunststoffschmelze
gebildet ist, welche durch einen glockenartigen Spalt in
den Drosselspalt zwischen einem gehäusefesten Hülsenkör
per und dem Düsendorn mündet und dabei jede Verteilebene
vom Anströmkanal ausgehende innere Begrenzungsflächen
mit einem durch eine Herzkurve bestimmten, zumindest
aber herzkurvenartigen, symmetrischen Verlauf aufweist,
während die beiden äußeren Ringspeicher jeweils mit
wenigstens einem senkrecht zur Längsachse des Strang
preßkopfes verlaufenden und in einer Einrichtung zum
Umlenken und Aufteilen in Kunststoffteilströme mündenden
Eintrittskanal, mit einem zwischen der Außenoberfläche
einer Trennhülse und der Innenoberfläche des die
Trennhülse konzentrisch umfassenden Außenmantels des
Strangpreßkopfes angeordneten und in einen Ringspalt
mündenden ersten ringförmigen Führungsspalt für den
Kunststoff der äußeren Schicht, mit einem von diesem
mittels der Trennhülse getrennten, in einen Ringspalt
mündenden zweiten ringförmigen Führungsspalt für den
Kunststoff der inneren Schicht versehen ist und darüber
hinaus der erste Führungsspalt im wesentlichen ringnut
förmig in der Innenoberfläche des Außenmantels und der
zweite Führungsspalt im wesentlichen ringnutförmig in
der Außenoberfläche einer konzentrisch in der Trennhülse
liegenden Drosselhülse angeordnet ist, wobei zwischen
der Innenoberfläche des Außenmantels und der Stirnfläche
der Drosselhülse ein Drosselspalt angeordnet ist, dessen
Dicke der Summe der Dicken des ersten Führungsspaltes
und des zweiten Führungsspaltes entspricht.
Es liegt nach Anspruch 14 auch im Rahmen der Erfindung,
daß jeder Ringspeicher über seinen Anströmkanal mit
einem Extruder verbunden oder verbindbar ist, während
nach Anspruch 15 jeder Wendelverteiler über seinen
Anströmkanal mit einem Schubschnecken-Aggregat verbunden
werden kann bzw. verbindbar ist.
Wichtig ist aber nach Anspruch 16 auch, daß der Ringkol
ben jedes Ringspeichers über Schubstangen mit einem
Schubkolben eines eigenen Betätigungszylinders in
Stellverbindung steht und daß nach Anspruch 17 die
Betätigungszylinder für die Ringkolben der Ringspeicher
auf einem Tragkäfig ruhen, der über Zuganker mit einer
Gehäusezwischenplatte des Strangpreßkopfes verbunden
ist.
Nach Anspruch 18 wird vorgeschlagen, daß die Betäti
gungszylinder für die Stellhülse des bzw. der Wendelver
teiler auf der Gehäusezwischenplatte des Strangpreß
kopfes ruhen.
Schließlich ist nach Anspruch 19 noch in Betracht
gezogen, daß der Stellzylinder für den Düsendorn
oberhalb der Betätigungszylinder für die Ringkolben der
Ringspeicher angeordnet ist.
Anhand der Zeichnungen wird der Gegenstand der Erfindung
nachfolgend in verschiedenen Ausführungsbeispielen
erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 im Axialschnitt den Gesamtaufbau eines
Strangpreßkopfes,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt teilweise in der Ebene
II′ und teilweise in der Ebene II′′ der Fig.
1,
Fig. 3 im Vertikalschnitt eine weitergebildete
Ausführungsform eines Strangpreßkopfes,
Fig. 4 einen Horizontalschnitt teilweise in der Ebene
IV′ und teilweise in der Ebene IV′′ der Fig.
3,
Fig. 5 einen vertikalen Teilschnitt durch einen
Strangpreßkopf in einer gegenüber der Fig. 3
erweiterten Bauform,
Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch den Strangpreß
kopf nach Fig. 5 jeweils teilweise in den
Ebenen VI′, VI′′ und VI′′′,
Fig. 7 wiederum im Vertikalschnitt eine gegenüber der
Bauart nach Fig. 1 weiterentwickelte Ausfüh
rung eines Strangpreßkopfes,
Fig. 8 einen Horizontalschnitt jeweils teilweise in
den Ebenen VIII′, VIII′′ und VIII′′′ der Fig.
7,
Fig. 9 in größerem Maßstab und einer Seitenansicht
einen Pinolenkörper, wie er jeweils in
Wirkverbindung mit dem inneren Ringspeicher
der Strangpreßköpfe nach den Fig. 1, 3, 5 und
7 benutzt ist,
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X durch den
Pinolenkörper nach Fig. 9,
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI durch
den Pinolenkörper nach Fig. 9, und
Fig. 12 in größerem Maßstab den in den Fig. 1, 3, 5
und 7 jeweils mit XII gekennzeichneten
Teilbereich.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Strangpreßkopf 1 gezeigt,
der sich zur Herstellung von Verbundschläuchen oder
ähnlichen, z.B. rohrförmigen, Vorformlingen mit konzen
trisch ineinanderliegenden Schichten aus unterschiedli
chen thermoplastischen Kunststoffmaterialien eignet. Er
hat ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2, an
dessen freiem Ende ein Düsenmundstück 3 befestigt ist,
das eine innenkonisch verjüngte Ausbildung hat und
wiederum den Düsenring 4 einer Ringdüse 5 trägt, die als
innere Begrenzung einen plattenförmigen Düsenkern 6 hat.
Düsenring 4 und Düsenkern 6 der Ringdüse 5 begrenzen
dabei miteinander den ringförmigen Düsenspalt 7.
Der Düsenring 4 der Ringdüse 5 ist am Düsenmundstück 3
über einen besonderen Stellring gehalten.
Das im wesentlichen zylindrisch gestaltete Gehäuse 2 des
Strangpreßkopfes 1 hat eine Zwischenplatte 9, die unten
an einen Tragkäfig 10/88 angeschlossen ist und an ihrer
Unterseite wiederum eine Montagebrücke 11 trägt, die
konzentrisch zur Längsachse 12-12 des Strangpreßkopfes 1
angeordnet ist.
An der Montagebrücke 11 ist, wiederum konzentrisch
innerhalb des Gehäuses 2 ein glockenartiger nach unten
offener Hohlkörper 13 aufgehängt, in den, wiederum von
unten her, ein Pinolenkörper 14 eingesetzt ist.
Nach unten schließt sich an den Pinolenkörper 14 ein
ortsfestes Teilstück 15 des Düsendorns 16 an, der
darüber hinaus mit einem axial verschiebbaren Schaft 17
durch das ortsfeste Teilstück 15, den Pinolenkörper
14, den glockenartigen Hohlkörper 13, die Montagebrücke
11 und die Zwischenplatte 9 nach oben aus dem Gehäuse 2
herausgeführt ist. Am unteren Ende des Schaftes 17, der
vorzugsweise als Hohlschaft ausgeführt wird, ist über
eine Düsenmutter 18 der Endabschnitt 19 des Düsendorns
16 befestigt, welcher wiederum den plattenartigen
Düsenkern 6 trägt. Mittels des Schaftes 17 kann der
Endabschnitt 19 des Düsendorns 16 relativ zu dessen
festem Abschnitt 15 begrenzt axial verstellt werden, um
hierdurch eine Verstellung des ringförmigen Düsenspaltes
7 zu ermöglichen.
Zwischen dem Pinolenkörper 14 und dem ortsfesten
Teilstück 15 des Düsendorns 16 ist auswechselbar ein
Ringkörper 20 eingespannt.
An der Zwischenplatte 9 des Gehäuses 2 ist eine Zwi
schenhülse 21, konzentrisch zur Längsachse 12-12 des
Gehäuses 2 aufgehängt, die mit ihrem unteren Ende das
untere Ende am ortsfesten Abschnitt 15 des Düsendorns 16
überragt und dabei teilweise noch den verschiebbaren
Endabschnitt 19 dieses Düsendorns 16 umfaßt.
Das untere Endstück am festen Abschnitt 15 des Düsen
dorns 16 ist mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden,
wulstartigen Verdickung 22 versehen, die von sich
jeweils nach oben und nach unten konisch verjüngenden
Umfangsflächen bestimmt wird. Entsprechend der nach
abwärts gerichteten Verjüngung der wulstartigen Ver
dickung 22 ist auch der untere Endabschnitt der Zwi
schenhülse 21 konisch verjüngt gestaltet. Von der
Zwischenhülse 21 und der wulstartigen Verdickung 22 wird
daher ein sich nach unten konisch verjüngender Ringspalt
23 eingegrenzt und ein ähnlicher, ebenfalls konisch
verjüngter, Ringspalt 24 ist auch vom unteren Ende der
Zwischenhülse 21 und dem innenseitig konisch verjüngten
Mundstück 3 freigehalten.
Oberhalb der wulstartigen Verdickung 22 am festen
Abschnitt 15 des Düsendorns 16 wird von diesem, dem
Pinolenkörper 14 und der Zwischenhülse 21 ein Ringraum
25 begrenzt, innerhalb welchem ein Ringkolben 26 axial
verschiebbar geführt ist, und zwar zwischen seiner durch
voll ausgezogenene Linien gezeichneten, oberen Endstel
lung und der durch strichpunktierte Linien angedeuten,
unteren Endstellung. Der in der oberen Endstellung des
Ringkolbens 26 freie Längenabschnitt des Ringraums 25
bildet vor der Stirnfläche 27 des Ringkolbens 26 einen
Speicherraum 28 für eine plastifizierte Kunststoff
schmelze.
Der Ringkolben 26 ist im Ringspalt 25 so angeordnet und
relativ zum Pinolenkörper 14 bzw. zu dem davon getrage
nen Ringkörper 20 so ausgebildet, daß zwischen dem
Innenumfang des Ringkolbens 26 und dem Außenumfang des
Ringkörpers 20 immer ein Drosselspalt 29 frei bleibt. In
der nach abwärts geschobenen Stellung des Ringkolbens 26
ist darüber hinaus zwischen dessen Innenumfang und dem
Außenumfang des festen Abschnitts 15 des Düsendorns 16
noch ein koaxialer Ringspalt 30 freigehalten, wobei sich
dieser nach unten an den Drosselspalt 29 anschließt.
Der ringförmige Speicherraum 28 bildet zusammen mit dem
Ringkolben 26 im Bereich des Ringspaltes 25 einen
Ringspeicher für Kunststoffschmelze, die von einem
Extruder 31 geliefert und über den Pinolenkörper 14
zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist der Extruder 31 über
einen Zuführkanal 32 an die Zwischenplatte 9 des
Gehäuses 2 angeschlossen, und zwar steht er mit zwei
Anströmkanälen 33 und 34 in Strömungsverbindung, die von
einer innerhalb der Zwischenplatte 9 liegenden Verzwei
gung gebildet werden. Der Anströmkanal 33 führt dabei
innerhalb des Pinolenkörpers 14 zu einer oberen Verteil
ebene 35, während der Anströmkanal 34 an eine im Abstand
darunterliegende Verteilebene 36 im Pinolenkörper 14
angeschlossen ist.
Der Pinolenkörper 14 ist in den Fig. 9 bis 11 der
Zeichnung in größerem Maßstab gezeigt. Dabei ist zu
sehen, daß in den Umfang des Pinolenkörpers 14 in zwei
rechtwinklig zu seiner Längsachse 12-12 verlaufenden
Bereichen 37-37 und 38-38 die Verteilebenen 35 und 36
als Nuten oder Schlitze eingeformt, bspw. eingefräst,
sind, die an verschiedenen Stellen des Umfangs unter
schiedliche Tiefe haben. Dabei ist besonders deutlich
aus den Fig. 10 und 11 die unterschiedliche Tiefe der
die Verteilebenen 35 und 36 bildenden Nuten oder
Schlitze relativ zum Umfang des Pinolenkörpers 14
erkennbar. Zu sehen ist in den Fig. 10 und 11 aber auch,
daß die Nuten bzw. Schlitze der Verteilebenen 35 und 36
relativ zu einer durch den Pinolenkörper 14 gelegenen
Radialebene 39-39 jeweils spiegelbildlichen Verlauf
haben und ihre innere Begrenzung, bezogen auf die
jeweilige Radialebene 39-39, von einer Herzkurve 40 bzw.
41 gebildet ist. Die Spitze 42 der Herzkurve 40 und die
Spitze 43 der Herzkurve 41 liegt jeweils mindestens
annähernd am Außenumfang des Pinolenkörpers 14, d.h., an
dieser Stelle haben die Nuten oder Schlitze der Verteil
ebenen 35 und 36 jeweils die Minimaltiefe.
Die beiden Herzkurven 40 und 41 zur inneren Begrenzung
der die Verteilebenen 35 und 36 bildenden Nuten oder
Schlitze sind zueinander um 180° verdreht im Pinolenkör
per 14 ausgebildet, wie das die Fig. 10 und 11 deutlich
erkennen lassen.
Aus den Fig. 10 und 11 geht des weiteren hervor, daß die
Herzkurven 40 und 41 eine Kontur haben, die sich im
Bereich einer jeweils der Spitze 42 bzw. 43 gegenüber
liegenden Mulde 44 bzw. 45 an den Anströmkanal 33 bzw.
34 anschließt. Jede der Mulden 44 und 45 hat dabei eine
sich vom Anströmkanal 33 bzw. 34 weg symmetrisch zur
Radialebene 39-39 erweiternde Öffnung 46 bzw. 47, die
die Verteilung der Kunststoffschmelze bewirkt.
Zwischen der unteren Begrenzungsfläche 48 der die
Verteilebene 35 bildenden Nut bzw. des Schlitzes und der
oberen Begrenzungsfläche 49 der die Verteilebene 36
bildenden Nut bzw. des Schlitzes ist auf den Umfang des
Pinolenkörpers 14 ein glockenförmiger Strömungsleitkör
per 50 gesteckt, dessen Außenmantel mit dem ebenfalls
glockenförmig konturierten Innenmantel des Mantelkörpers
13 einen glockenartigen Ringspalt 51 begrenzt, welcher
von der Verteilebene 35 aus nach abwärts geführt und dem
Drosselspalt 29 zwischen dem Ringkörper 20 und dem
Ringkolben 26 zugewendet ist. Der Innenmantel des
glockenartigen Strömungsleitkörpers 50 bildet hingegen
mit einer Konusfläche 52 des Pinolenkörpers 14, welche
sich an die untere Begrenzungsfläche der die Verteilebe
ne 36 bildenden Nut bzw. des Schlitzes anschließt, einen
Ringspalt 54, welcher ebenfalls dem Drosselspalt 29
zugewendet ist. Dabei kann aus den Fig. 1 und 9 entnom
men werden, daß der Durchlaßquerschnitt der beiden sich
glockenartig übergreifenden Ringspalte 51 und 54 kleiner
bemessen ist, als der Durchlaßquerschnitt der in den
beiden hintereinanderliegenden Verteilebenen 35 und 36
ausgebildeten Schlitze bzw. Nuten.
Beim Betrieb des Strangpreßkopfes 1 nach den Fig. 1 und
2 wird die vom Extruder 31 kommende, thermoplastische
Kunststoffschmelze gemäß Fig. 2 durch den Anschlußkanal
32 den beiden Anströmkanälen 33 und 34 zugeführt, von wo
sie aus der Zwischenplatte 9 durch die Montagebrücke 11
zum Pinolenkörper 14 gelangt. Im Pinolenkörper 14 werden
dann aus den beiden Anströmkanälen 33 und 34 die in den
beiden Bereichen 37-37 und 38-38 mit Abstand hinter
einanderliegenden und in Umfangsrichtung verlaufenden
Verteilebenen 35 und 36 gespeist. Jeweils zwei Anteile
der aus dem Anströmkanal 33 bzw. dem Anströmkanal 34
austretenden, thermoplastischen Kunststoffmasse werden
seitwärts so abgelenkt, daß sie sich entlang der
Herzkurve 40 bzw. 41 zunächst über einen bestimmten
Streckenabschnitt voneinander weg und dann wieder
aufeinander zu bewegen, während sie gleichzeitig radial
nach auswärts zum glockenförmigen Ringspalt 51 bzw. 54
hin fließen.
Ein dritter Anteil der jeweils aus dem Anströmkanal 33
bzw. 34 austretenden, thermoplastischen Kunststoffmasse
fließt jedoch im wesentlichen radial nach auswärts.
Bezogen auf die Längsmittelachse des jeweiligen Anström
kanals 33 bzw. 34 bewegt sich also der dritte Anteil der
thermoplastischen Kunststoffmasse zu einer nahen
Abströmstelle am Umfang des Pinolenkörpers 14, während
an beiden jeweils seitwärts abgelenkten Anteile dersel
ben entlang der Herzkurve 40 bzw. 41 sowie gleichzeitig
radial nach auswärts fließen, wobei der längste Fließweg
und damit die ferne Abströmstelle jeweils durch die
Spitze 42 bzw. 43 der Herzkurve 40 bzw. 41 bestimmt ist.
Die Formgestaltung der Herzkurve 40 bzw. 41 ist vorteil
hafterweise jeweils so gewählt, daß das Verhältnis
zwischen der nahen Abströmstelle und der fernen Abström
stelle in einem Bereich zwischen 1:2 bzw. 1:4 liegt. Als
nahe Abströmstelle ist dabei, bezogen auf die Symmetrie
ebene 39-39 der Herzkurven 40 und 41, derjenige Umfangs
bereich des Pinolenkörpers 14 anzusehen, welcher im
Anströmkanal 33 bzw. 34 benachbart ist, während die
ferne Abströmstelle durch die auf der Symmetrieebene
39-39 liegende Spitze 42 bzw. 43 der Herzkurve 40 bzw.
41 bestimmt ist.
Die besondere Ausgestaltung des Pinolenkörpers 14 im
Bereich seiner Verteilebenen 35 und 36 stellt einerseits
sicher, daß ein über den gesamten Umfang ungeteilter
sowie gleichmäßiger Massestrom des thermoplastischen
Kunststoffs in die glockenartige Ringspalte 51 und 54
geleitet wird. Andererseits wird durch die besondere
Gestaltung der Fließwege für die thermoplastischen
Kunststoffmassen die Bandbreite für deren Aufenthalts
zeit im Bereich des Pinolenkörpers 14 beträchtlich
vermindert, so daß sich positive Auswirkungen bezüglich
der Fließwiederstände und Relaxationseigenschaften
ergeben.
Es sei noch erwähnt, daß der Pinolenkörper 14 aus
schließlich durch entsprechende Variation seiner
Längenabmessung, also ohne Änderung seines Durchmessers,
auch mit mehr als zwei, bspw. mit drei, vier oder auch
sechs Verteilebenen versehen werden kann, wobei sich mit
steigender Anzahl der Verteilebenen eine immer bessere
Rundumverteilung und Homogenisierung der Schmelzeströme
bei ihrem Eintritt in den Drosselspalt 29 erreichen
läßt. Diese Homogenisierung kann, besonders dann, wenn
nur wenige, bspw. nur zwei, Verteilebenen vorhanden
sind, auch dadurch begünstigt werden, daß mit geringem
Abstand hinter der Mündung des letzten glockenförmigen
Ringspaltes 54, und zwar im Bereich des Ringkörpers 20
der Drosselspalt 29 variierbar ist. Hierzu kann der
Ringkörper 14 aus elastisch verformbaren Material, z.B.
dünnem Federstahl, bestehen sowie mittels Stellgliedern,
bspw. Schrauben, wenigstens partiell in Radialrichtung
verdrückbar angeordnet werden.
Der im Ringraum 25 axial verschiebbare Ringkolben 26,
welcher zusammen mit dem Speicherraum 28 den inneren
Ringspeicher bildet, ist jeweils über Schubstangen 55
mit dem Schaft 56 eines Kolbens 57 verbunden, der in
einem Hydraulikzylinder 58 axial verschiebbar geführt
ist. Durch Axialverstellung des Kolbens 57 im Hydraulik
zylinder 58 läßt sich damit der Ringkolben 26 innerhalb
des Ringspaltes 25 zwischen seiner oberen, durch voll
ausgezogene Linien gekennzeichneten, Endstellung und
seiner unteren, durch strichpunktierte Linien gekenn
zeichneten, Endstellung verschieben. Während im ersteren
Falle der Speicherraum 28 des Ringspeichers sein größtes
Volumen hat, weist er im zweiten Falle sein kleinstmög
lichstes Füllvolumen auf. Im letzteren Falle ist vom
Drosselspalt 29 aus bis in den Ringspalt 23 hinein
zwischen der inneren Mantelfläche des Ringkolbens 26 und
dem Außenumfang des ortsfesten Dornabschnitts 15 nur der
Ringspalt 30 freigehalten.
Aus Fig. 1 der Zeichnung geht weiterhin hervor, daß der
Außenumfang der Zwischenhülse 21 mit dem Innenumfang des
Gehäuses 2 einen Ringraum 59 begrenzt, in dem ein
Ringkolben 60 axial verschiebbar aufgenommen ist. Dabei
kann der Ringkolben 60 zwischen der durch vollausgezoge
ne Linien gezeigten oberen Endstellung und der durch
strichpunktierte Linien angedeuteten unteren Endstellung
im Ringspalt 59 verlagert werden. In der oberen Endstel
lung des Ringkolbens 60 ist dabei vor dessen Stirnfläche
61 der Speicherraum 62 für thermoplastische Kunststoff
schmelze gebildet, welcher nach unten in den als
Abströmkanal dienenden Ringspalt 24 übergeht. Ringkolben
60 und Speicherraum 62 bilden also miteinander den
Ringspeicher 60, 62. Auch in der unteren (strichpunktiert
angedeuteten) Endstellung des Ringkolbens 60 ist
zwischen dessen Außenmantel und dem Innenmantel des
Gehäuses 2 ständig ein Ringspalt 24 a offengehalten, der
an den Ringspalt 24 anschließt.
In seiner oberen Endstellung ist der Ringkolben 60 des
äußeren Ringspeichers 60, 62 nahezu völlig in einer
Hülse 63 aufgenommen, die konzentrisch innerhalb des
Gehäuses 2 angeordnet und an der Zwischenplatte 9
befestigt ist.
Während der Innenumfang der Hülse 63 ein glatt zylindri
sche Kontur hat, an welcher sich der Außenumfang des
Ringkolbens 60 führt, ist in ihren Außenumfang eine
Ringnut 64 eingearbeitet, wie dies besonders aus Fig. 12
hervorgeht. Unterhalb der Ringnut 64 hat dabei die Hülse
63 an ihrem Außenumfang eine wulstartige Verdickung 65
die von zwei konischen Mantelflächen 66 und 67 mit
zueinander entgegengesetzer Neigung begrenzt ist, wie
das ebenfalls besonders deutlich aus Fig. 12 hervorgeht.
Auf gleicher Höhe mit der Ringnut 64 ist in den Innenum
fang des Gehäuses 2 eine Ringnut 68 eingearbeitet, an
die sich nach unten über die Länge der an der Hülse 63
befindlichen Konusfläche 66 eine Konusfläche 69 an
schließt, die jedoch eine zur Konusfläche 66 der Hülse
63 entgegengesetze Neigungslage am Innenumfang des
Gehäuses 2 hat. An die Konusfläche 69 schließt sich nach
unten im Gehäuse 2 eine weitere Konusfläche 70 an, die
der Konusfläche 67 an der Hülse 63 mit Abstand gegen
überliegt und wenigstens annähernd die gleiche Neigungs
richtung wie diese hat.
Zwischen den Konusflächen 67 der Hülse 63 und 70 des
Gehäuses 2 wird dabei ein konischer Ringspalt 71
begrenzt, der in den Ringraum 59 bzw. den Speicherraum
62 an dessen Außenumfang derart einmündet, daß er
unterhalb der Hülse 63 nach innen jeweils durch den
Ringkolben 60 begrenzt ist.
Zwischen der Hülse 63 und dem Gehäuse 2 des Strangpreß
kopfes 1 ist noch eine Trennhülse 72 eingespannt, die
von oben her bis in den Bereich der beiden Konusflächen
66 und 69 an der Hülse 63 und am Gehäuse 2 herabreicht,
wie das besonders deutlich in Fig. 12 zu sehen ist.
Durch die Trennhülse 72 werden dabei die sich in
Umfangsrichtung gegenüberliegenden Ringnuten 64 und 68
gegeneinander abgeschirmt. Das freie Ende der Trennhülse
72 ist mit einer äußeren Konusfläche 73 und einer
inneren Konusfläche 74 versehen. Die äußere Konusfläche
73 hat dabei den gleichen Neigungswinkel, wie die
Konusfläche 69 am Gehäuse 2, während die innere
Konusfläche 74 in ihrer Neigungslage an die Konusfläche
66 in der Hülse 63 angepaßt ist.
Zwischen der Konusfläche 66 der Hülse 63 und der
Konusfläche 74 der Trennhülse 72 ist ein Ringspalt 75
freigehalten, der einen von der Ringnut 64 und der
Trennhülse 72 begrenzten Ringraum 77 mit dem Ringspalt
71 in Verbindung hält. Ein ähnlicher Ringspalt 76
zwischen den Konusflächen 69 und 73 hält den Ringraum 78
mit dem Ringspalt 71 in Verbindung, welcher von der
Ringnut 68 und der Trennhülse 72 begrenzt ist.
Die Winkel a und b der beiden als Führungsspalte
wirksamen Ringspalte 75 und 76 werden in ihrer Stellung
zur Vertikalen so gewählt und auf den Winkel c des
Drosselspaltes 71 so abgestimmt, daß die Summe der
Ringflächen der beiden Führungsspalte 75 und 76 der
Ringfläche des Drosselspaltes 71 entspricht.
Ist eine axiale Verstellmöglichkeit sowohl der Hülse 63
als auch der Trennhülse 72 vorgesehen, dann kann
einerseits der Querschnitt des Drosselspaltes 71 und
andererseits auch der Querschnitt der beiden Führungs
spalte 75 und 76 bedarfsabhängig geändert werden.
Bei gleicher oder unterschiedlicher Dicke der Führungs
spalte 75 und 76 ist es zweckmäßig, deren Winkel a und b
und auch den Winkel c des Drosselspaltes 71 zur Längs
achse 12-12 des Stranpreßkopfes 1 so zu wählen, daß sie
annähernd den nachstehend genannten Gleichungen folgen.
1.sin b = 2× Dicke des Führungsspaltes (75)
sin a = Dicke des Führungsspaltes (76) 2.sin c = 2× Dicke des Drosselspaltes (71)
sin b = Dicke des Führungsspaltes (75),
sin a = Dicke des Führungsspaltes (76) 2.sin c = 2× Dicke des Drosselspaltes (71)
sin b = Dicke des Führungsspaltes (75),
wobei der Faktor 2 dem Verhältnis der Axialverstellung
zwischen der Hülse 63 und der Trennhülse 72 entspricht.
Die beiden Ringräume 77 und 78 stehen jeweils mit einem
Ende eines sich um den halben Umfang des Gehäuses 2
erstreckenden, also etwa halbkreisförmig verlaufenden,
Kanal 79 in Verbindung, welcher wiederum auf seiner
halben Länge von einem Extruder 80 über den Verbindungs
kanal 80 a mit thermoplastischer Kunststoffschmelze
versorgt wird. Dabei steht das eine Ende 79′ des
halbkreisförmigen Kanals 79 mit dem Ringkanal 77 in
ständiger Strömungsverbindung, während das andere Ende
79′′ desselben eine ständige Strömungsverbindung zur
Ringnut 78 hat.
Die Ringkanäle 77 und 78 sind dabei zweckmäßig exzen
trisch zur Längsachse 12-12 des Strangpreßkopfes 1
ausgebildet, zu welchem Zweck die Exzentrizität der
Ringnuten 64 und 68 in der Hülse 63 bzw. im Gehäuse 2 so
bemessen ist, daß sie an der Verbindungsstelle 79′ bzw.
79′′ mit dem halbkreisförmigen Kanal 79 den größten
Querschnitt besitzt, während sie an den entgegengesetz
ten Seiten den geringsten Querschnitt aufweisen. An den
Stellen des geringsten Querschnitts weist die Ringkammer
78 ein in das Gehäuse 2 eingesetztes Herzkurven-Leit
stück 81 auf - welches in Fig. 1 in einer gegenüber
seiner normalen Einbaulage um 90° versetzten Winkellage
gezeigt ist. Dem Ringraum 77 ist ein entsprechendes
Herzkurven-Leitstück - nicht gezeigt - an der Stelle des
geringsten Querschnittes zugeordnet, das dabei in der
Hülse 63 sitzt. Die Herzkurven-Leitstücke 81 stellen
dabei sicher, daß jeweils auch an den von den Einspei
sungsstellen 79′ und 79′′ am weitesten entfernten und
den geringsten Querschnitt aufweisenden Stellen der
Ringkammer 77 und 78 die thermoplastische Kunststoff
schmelze ohne Bildung von Rückständen in die Führungs
spalte 75 und 76 eingeleitet wird.
Da sich die Herzkurven-Leitstücke 81 in den Ringkammern
77 und 78 innerhalb des Strangpreßkopfes 1 diametral
gegenüber liegen, tritt die thermoplastische Kunststoff
schmelze aus den Führungsspalten 75 und 76 mit um 180°
zueinander verdrehter Versetztlage der Fließnähte in den
Drosselspalt 71 ein und wird auch in dieser Lage aus dem
Drosselspalt 71 in den Speicherraum 62 des äußeren
Ringspeichers 60, 62 bzw. in den dort bei unterer
Einstellung des Ringkolbens 60 verbleibenden Ringspalt
24 a eingeleitet.
Die beiden Ringspeicher 26, 28 und 60, 62 sind im
Strangpreßkopf 1 lediglich durch die Zwischenhülse 21
getrennt konzentrisch und raumsparend ineinander
angeordnet. Dabei liegt der Drosselspalt 29 für den
inneren Ringspeicher 26, 28 gemäß Fig. 1 am Innenumfang
des Speicherraums 28, während der Drosselspalt 71 für
den äußeren Ringspeicher 60, 62 am Außenumfang des
Speicherraums 62 ausmündet. Im Speicherraum 28 des
inneren Ringspeichers 26, 28 bildet dabei der Innenum
fang des Ringkolbens 26 die äußere Begrenzung des
Drosselspaltes 29, während im Speicherraum 62 des
äußeren Ringspeichers 60, 62 die innere Bgrenzung des
Drosselspaltes 71 vom Außenumfang des Ringkolbens 60
bestimmt ist.
Erkennbar ist aus Fig. 1 auch noch, daß der Drosselspalt
29 des inneren Ringspeichers 26, 28 und der Drosselspalt
71 des äußeren Ringspeichers 60, 62 etwa auf gleicher
Ebene liegen. Aus Fig. 1 ist aber des weiteren auch
entnehmbar, daß an dem Pinolenkörper 14 die Mündung des
glockenartigen Ringspaltes 51 der oberen Verteilebene 35
in den Drosselspalt 29 zum inneren Ringspeicher 26, 28
etwa auf gleicher Ebene mit den Mündungen der beiden
Führungsspalte 75 und 76 in den Drosselspalt 71 zum
äußeren Ringspeicher 60, 62 liegt. Diese Ausgestaltung
führt zu einer kompakten Bauweise des Strangpreßkopfes
1, wobei dieser einen relativ geringen Außendurchmesser
erhält.
Der Ringkolben 60 des äußeren Ringspeichers 60, 62 steht
über Schubstangen 82 mit dem Schaft 83 eines Kolbens 84
in Stellverbindung, der in einem Hydraulikzylinder 85
axial beweglich ist. Der Hydraulikzylinder 85 umgibt
dabei konzentrisch den Hydraulikzylinder 58, d.h. der
Hydraulikzylinder 85 ist als Ringzylinder ausgeführt,
wobei auch der Kolben 84 ein Ringkolben und der Schaft
83 ein Rohrschaft ist. Der Hydraulikzylinder 85 ist mit
dem Hydraulikzylinder 58 über mindestens eine Endplatte
86 starr verbunden, wobei der Hydraulikzylinder 85
wiederum über Zuganker 87 und einen Tragkäfig 10/88 mit
Abstand oberhalb der Gehäusezwischenplatte 9 gehalten
ist, an welcher der untere Teil des Strangpreßkopfes 1
hängt.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß auch der Hydraulikzylin
der 58 als Ringzylinder gestaltet ist, in dem sich der
Kolben 57 als Ringkolben bewegt und dabei einen Rohr
schaft 56 hat, an dem die Schubstangen 55 angreifen.
Durch den Rohrschaft 56 und den Ringkolben 57 ist dabei
der axial bewegliche Schaft 17 des Düsendorns 16 nach
oben geführt, wo er einen Kolben 89 trägt, der in einem
Hydraulikzylinder 90 begrenzt axial verstellbar ist.
Dieser Hydraulikzylinder 90 sitzt dabei auf der oberen
Endplatte 86, welche die beiden Hydraulikzylinder 58 und
85 miteinander verbindet. Auch diese baulichen Maßnahmen
tragen zu einer kompakten Bauweise des Strangpreßkopfes
1 bei geringem Außendurchmesser desselben bei.
Mit einem Strangpreßkopf 1 der vorstehend anhand der
Fig. 1 und 2 sowie 9 bis 12 beschriebenen Bauart lassen
sich Verbundschläuche oder ähnliche, z.B. rohrförmige,
Vorformlinge herstellen, deren konzentrisch ineinander
liegenden Schichten aus einer Materialkombination von
Polyäthylen hoher Dichte (HDPE) und Polypropylen (PP)
oder aber auch aus Polyäthylen hoher Dichte (HDPE) und
Polyamid (PA) bestehen. Es können aber auch Materialkom
binationen aus hochmolekularem Polyäthylen und Polyäthy
len hoher Dichte (HMPE/HDPE) oder aus Regeneratware des
hochmolekularen Polyäthylens mit hochmolekularem
Polyäthylen (HDPE-Regeneat/HDPE) verarbeitet werden.
Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Strangpreßkopf 101
besteht hauptsächlich aus den gleichen Baugruppen und
auch den gleichen Bauelementen, wie der anhand der Fig.
1 und 2 sowie 9 bis 12 ausführlich erläuterte Strang
preßkopf 1. Insofern gelten hierzu auch die vorstehend
zum Strangpreßkopf 1 gegebenen, ausführlichen Erläuter
ungen in vollem Umfang.
Abweichend vom Strangpreßkopf 1 nach den Fig. 1 und 2
weist jedoch der Strangpreßkopf 101 nach den Fig. 3 und
4 zusätzlich noch einen sogenannten Wendelverteiler 91
auf, der sich in konzentrischer Anordnung zwischen dem
inneren Ringspeicher 26, 28 und dem äußeren Ringspeicher
60, 62 befindet.
Damit die raumsparende Unterbringung des Wendelvertei
lers 91 an dieser Stelle möglich wird, ist mit Abstand
um die Zwischenhülse 21 herum und konzentrisch dazu eine
zweite Zwischenhülse 92 vorgesehen, dergestalt, daß in
dem von den Zwischenhülsen 21 und 92 eingeschlossenen
Ringraum der Wendelverteiler 91 aufgenommen werden kann.
Dieser Wendelverteiler 91 besteht dabei aus einer Hülse
93, in deren Außenumfang mindestens ein Schmelzekanal
94 vorzugsweise aber mehrere Schmelzekanäle 94 eingear
beitet sind, die schraubenförmig um die Längsachse der
Hülse 93 geführt sind und deren Profiltiefe in Richtung
zum freien Hülsenende hin stetig abnimmt.
Der oder die Schmelzekanäle 94 wird bzw. werden minde
stens über einen Verbindungskanal 95 aus einem Anschluß
kanal 96 von einem Schubschnecken-Aggregat 97 mit der
Kunststoffschmelze versorgt. Mit ihrem Innenumfang
umfaßt die Hülse 93 des Wendelverteilers 91 passend den
Außenumfang der inneren Zwischenhülse 21.
Am Innenumfang der äußeren Zwischenhülse 92 ist begrenzt
axial verschiebbar eine Stellhülse 98 vorgesehen, welche
den Außenumfang der Hülse 93 unter Bildung eines
Radialspaltes konzentrisch umfaßt. Sie ragt dabei nach
unten über das freie Ende der innneren Zwischenhülse 21
hinaus und ist selbst mit ihrem freien Ende im freien
Ende der äußeren Zwischenhülse 92 zentriert geführt.
Vom freien Ende der inneren Zwischenhülse 21 und dem
unteren Ende der axial verschiebbaren Stellhülse 98 wird
in deren unterer Schiebestellung ein konisch verjüngter
Ringspalt 99 freigehalten, der als Abflußkanal an einer
Stelle in den Ringspalt 7 zur Ringdüse 5 ausmündet,
welche unterhalb des Abflußkanals 23 vom inneren
Ringspeicher 26, 28, aber oberhalb des Abflußkanals 24
zum äußeren Ringspeicher 60, 62 ausmündet.
Durch Axialverschiebung der Stellhülse 98 kann dabei der
Abflußspalt 99 des Wendelverteilers 91 wahlweise
freigegeben oder versperrt werden, ohne daß gleichzeitig
eine Beeinflussung der Abflußspalte 23 und 24 eintreten
könnte. Die Stellhülse 98 des Wendelverteilers 91 läßt
sich mittels hydraulischer Kurzhubzylinder 100 verla
gern, die oben auf der Zwischenplatte 9 des Gehäuses 2
ruhen und deren Kolben 102 jeweils über eine Schubstange
103 an der Stellhülse 98 angreifen.
Durch Benutzung des Strangpreßkopfes 101 nach den Fig. 3
und 4 können Verbundschläuche oder ähnliche, z.B.
rohrförmige, Vorformlinge mit konzentrisch ineinander
liegenden Schichten aus unterschiedlichen thermoplasti
schen Kunststoffmaterialien gefertigt werden, die auch
Schichten aus thermisch empfindlichen Kunststoffmateria
lien, wie bspw. Äthylenvinylalkohol-Copolymere (EVOH)
und Polyvinylidenchlorid (PVDC) enthalten. In diesen
Fällen ist es nämlich vorteilhaft, wenn die Schmelze
speicherung im Extruder vorgenommen werden kann, der
dann als Schubschnecken-Aggregat 97 ausgelegt ist.
Die Verschließbarkeit des Abflußkanals 99 am Wendelver
teiler 91 ist auch deshalb vorteilhaft, weil hierdurch
im Kopf- und Bodenbereich des jeweiligen Blasschlauches
eine bessere Verschweißung über das Trägermaterial
vorgenommen werden kann, wenn die Zufuhr des zur Bildung
der Barriereschicht dienenden Kunststoffmaterial jeweils
zeitversetzt zur Zufuhr der die Trägerschichten bilden
den Materialien eingeleitet und unterbrochen wird.
Es lassen sich in diesem Falle Verbundschläuche oder
ähnliche, z.B. rohrförmige, Vorformlinge bilden, die
Materialkombinationen aus Polyäthylen hoher Dichte
(HDPE) in der ersten Trägerschicht, Äthylen-Vinylacetat-
Copolymere (EVA) in der Barriereschicht sowie wiederum
Polyäthylen hoher Dichte (HDPE) in der zweiten Träger
schicht enthalten. Möglich ist hier auch ein Schichten
aufbau aus Polycarbonat (PC) als erster Trägerschicht
Styrol-Acrylnitril (SAN) als Barriereschicht und
wiederum Polycarbonat (PC) als zweiter Trägerschicht.
In den Fig. 5 und 6 ist ein Strangpreßkopf 201 zu sehen,
welcher aus dem Strangpreßkopf 101 nach den Fig. 3 und 4
weiter entwickelt wurde.
Er unterscheidet sich von dem Strangpreßkopf 101 im
Grunde genommen nur dadurch, daß er anstelle nur eines
Wendelverteilers 91 mit drei konzentrisch ineinander
geschachtelten Wendelverteilern 91′, 91′′ und 91′′′
arbeitet, deren jeder mit einem anderen Kunststoffmate
rial versorgt werden kann. So wird gemäß Fig. 6 dem
Wendelverteiler 91′ das Kunststoffmaterial über den
Anströmkanal 95 und den Anschlußkanal 96 von einem
Schubschnecken-Aggregat 97 zugeführt. Der zweite
Wendelverteiler 91′′ wird von einem Schubschnecken-Ag
gregat 202 über einen Verbindungskanal 203 und den
Anströmkanal 205 mit einem zweiten Kunststoffmaterial
versorgt und die Versorgung des dritten Wendelverteilers
91′′′ mit einem dritten Kunststoffmaterial wird durch
ein Schubschnecken-Aggregat 206 über den Verbindungska
nal 207 und den Anströmkanal 208 bewirkt, wie das die
Fig. 6 ohne weiteres erkennen läßt. Die Anströmkanäle
95, 205 und 208 sind in diesem Falle zusammen mit den
Anströmkanälen 33 und 34 in der Zwischenplatte 9
vorgesehen, während der Anströmkanal 79 sich auch hier
im Gehäuse 2 befindet.
Die in den Fig. 5 und 6 gezeigt Bauart des Strangpreß
kopfes 201 ist besonders dort vorteilhaft einzusetzen,
wo die innere und die äußere Trägerschicht mit der
mittleren Barriereschicht unmittelbar keine ausreichende
Haftverbindung eingeht und daher die Barriereschicht
beidseitig je mit einer Haftvermittlerschicht versehen
werden muß.
Es können hiermit bspw. Verbundschläuche oder ähnliche,
z.B. rohrförmige, Vorformlinge gefertigt werden, deren
äußere Trägerschicht aus Polypropylen (PP) besteht, die
durch einen Haftvermittler mit einer Barriereschicht aus
Äthylenvinylalkohol-Copolymeren (EVOH) verbunden wird
und bei der auch die innere Trägerschicht aus Polypro
pylen (PP) besteht, die durch einen Haftvermittler mit
der Barriereschicht aus Athylenvinylalkohol-Cpolymere
(EVOH) verbunden werden muß. Auch ein Schichtenaufbau
aus Polyäthylen hoher Dichte (HDPE), Haftvermittler,
Styrol-Acrylnitril (SAN), Haftvermittler und Polyäthylen
hoher Dichte (HDPE) ist denkbar.
Als Haftvermittler können jeweils polymerartige Kleb
stoffe Verwendung finden.
Abweichend von dem Strangpreßkopf 101 nach den Fig. 3 und
4 ist beim Strangpreßkopf 201 nach den Fig. 5 und 6 die
Absperrmöglichkeit für den Abflußkanal der drei Wendel
verteiler 91′, 91′′ und 91′′′ mittels Stellhülsen 98
nicht dargestellt. Prinzipiell ist es jedoch ohne
weiteres möglich, auch den Wendelverteilern 91′, 91′′und
91′′′ eine solche Absperrmöglichkeit durch Stellhülsen
zuzuordnen um eine bessere Verschweißung zwischen den
Trägermaterialien im Bereich der Kopf- und Bodennaht
eines Hohlkörpers zu gewährleisten.
In den Fig. 7 und 8 der Zeichnung ist ein Strangpreßkopf
301 gezeigt, welcher aus dem Strangpreßkopf nach den
Fig. 1 und 2 unmittelbar weitergebildet wurde. Er weist
also weitestgehende Übereinstimmung mit dem Strangpreß
kopf 1 nach den Fig. 1 und 2 auf. Unterschiedlich ist
dort lediglich, daß den beiden konzentrisch ineinander
sitzenden Ringspeichern 26, 28 und 60, 62 noch ein
dritter Ringspeicher 302, 303 zugeordnet ist, der in
Aufbau und Wirkungsweise mit dem Ringspeicher 60, 62
praktisch übereinstimmt, wobei er letzteren konzentrisch
umgibt.
Die anhand der Fig. 1 und 2 der Zeichnung für den
Ringspeicher 60, 62 gemachten Darlegungen treffen also
in vollem Umfang auch für den dritten Ringspeicher 302,
303 nach Fig. 7 der Zeichnung zu und brauchen daher
nicht wiederholt zu werden. Der Abflußkanal 304 vom
Speicherraum 303 des dritten Ringspeichers 302, 303 wird
vom Abflußkanal 24 des zweiten Ringspeichers 60, 62
durch eine zweite Zwischenhülse 305 getrennt. Dabei ist
aus Fig. 7 auch noch ersichtlich, daß der dritte
Ringspeicher 302, 303 innerhalb des Strangpreßkopfes 301
gegenüber den beiden übrigen Ringspeichern 26, 28 und
60, 62 eine solchermaßen höhenversetzte Lage hat, daß
die Fließstrecke für die thermoplastische Kunststoff
schmelze durch den Abflußkanal 304 zum Ringspalt 7 der
Ringdüse 5 hin praktisch nicht länger ausfällt als die
Fließstrecken der Kunststoffschmelzen durch die Abfluß
kanäle 23 und 24 der beiden anderen Ringspeicher 26, 28
und 60, 62.
Zur Axialverstellung des Ringkolbens 302 im dritten
Ringspeicher 302, 303 ist natürlich auch ein dritter
Hydraulikzylinder 306 mit einem Kolben 307 notwenig, der
über einen Schaft 308 und Zugstangen 309 am Ringkolben
302 angreift. Der Hydraulikzylinder 306 ist hier als
Ringzylinder ausgeführt, in dem sich der Kolben 307 als
Ringkolben bewegt, dessen Schaft 308 ein Rohrschaft ist.
Ringzylinder 306 und Ringkolben 307 umgeben hier
konzentrisch den Ringzylinder 85 mit den Ringkolben 87.
Während beim Strangpreßkopf 301 nach Fig. 7 der innere
Ringspeicher 26, 28 über die Anströmkanäle 33 und 34 vom
Extruder 31 mit thermoplstischer Kunststoffschmelze
versorgt wird und der äußere Ringspeicher 302, 303 seine
Kunststoffschmelze über einen Anströmkanal 310 von einem
Extruder 311 erhält, wird hier der mittlere Ringspeicher
60, 62 über seinen Anströmkanal 95 und einen Verbin
dungskanal 312 von einem Extruder 313 versorgt.
Erwähnenswert im Zusammenhang mit dem Strangpreßkopf 301
nach den Fig. 7 und 8 ist noch, daß dort der mittlere
Ringspeicher 60, 62 und der äußere Ringspeicher 302, 303
relativ zueinander in Umfangsrichtung vorteilhaft so
verdreht angeordnet werden, daß die Fließnähte der von
ihnen gebildeten, sich gegenseitig überlappenden
Schmelzeschichten in Umfangsrichtung jeweils winkelver
setzt zueinander liegen.
Mit Hilfe eines Strangpreßkopfes 301 der aus den Fig. 7
und 8 ersichtlichen Bauart lassen sich Verbundschläuche
oder ähnliche, z.B. rohrförmige, Vorformlinge mit
konzentrisch ineinanderliegenden Schichten aus unter
schiedlichen thermoplastischen Kunststoffmaterialien
bilden, bei denen eine Materialkombination von Poly
carbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und
Styrol-Acrylnitril (SAN) verwendet ist.
Abschließend sei nur noch erwähnt, daß die mit den
Wendelverteilern 91 bzw. 91′, 91′′, 91′′′ ausgestatteten
Strangpreßköpfe 101 nach den Fig. 3 und 4 sowie 201 nach
den Fig. 5 und 6 besonders vorteilhaft dort eingesetzt
werden können, wo Verbundschläuche oder ähnliche, z.B.
rohrförmige, Vorformlinge hergestellt werden müssen, die
zwischen inneren und äußeren Trägerschichten mindetens
eine Barriereschicht aufweisen. Für die Herstellung
solcher Barriereschichten kommen nämlich in der Regel
Kunststoffe mit niedriger Viskosität zum Einsatz, die
sich mit Hilfe von Wendelverteilern problemlos zuführen
lassen. Vorteilhaft ist dabei auch, daß diese Materia
lien sich mit einem Schubschnecken-Aggregat einspeisen
lassen, bei dem also der Materialspeicher außerhalb des
Strangpreßkopfes vorgesehen werden kann.
Selbstverständlich wäre es auch denkbar, Speicherköpfe
mit dem vorstehend erläuterten Bauprinzip so auszulegen,
daß zumindest die äußeren Schichten des Vorformlings
auch durch Wendelverteiler-Systeme gebildet werden.
Claims (20)
1. Strangpreßkopf zur Herstellung von Verbundschläuchen
oder ähnlichen z.B. rohrförmigen, Vorformlingen mit
konzentrisch ineinanderliegenden Schichten aus
unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffmate
rialien, bei dem von einem am freien Ende eines
Gehäuses an einem Düsenmundstück sitzenden Düsenring
und von einem an einem konzentrischem Gehäuse
angeordneten Düsendorn gehaltenen Düsenkern eine
Ringdüse gebildet ist, in deren ringförmigen Düsen
spalt die Abflußkanäle von Speicherräumen münden,
welche wiederum durch Anströmkanäle und Drosselspalte
mit der thermoplastischen Kunststoffschmelze be
schickbar sind, und deren jeder zusammen mit einem in
ihm zum Austreiben der Kunststoffschmelze durch die
Abflußkanäle längsschiebbar geführten Kolben einen
Ringspeicher bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß einerseits der innere Ringspeicher (26, 28) eine an der Stirnfläche des inneren Gehäuseteils (11) befestigte Pinole (14) aufweist sowie zwischen dieser und dem von ihr gehaltenen Düsendorn (16) mindestens eine vom Anströmkanal (33 bzw. 34) her in Auswärts richtung durchströmbare Verteilebene (35, 37 bzw. 36, 38) für die Kunststoffschmelze gebildet ist, welche durch einen glockenartigen Ringspalt (51 bzw. 54) in den Drosselspalt (29) zwischen dem Ringkolben und einem ortsfesten Teilstück (15) des Düsendorns (16) mündet und dabei jede Verteilebene (35, 37 bzw. 36, 38) vom Anströmkanal ( 33 bzw. 34) ausgehende innere Begrenzungsflächen (40 bzw. 41) mit einem durch eine Herzkurve bestimmten, zumindest aber herzkurvenarti gen, symmetrischen Verlauf aufweist (Fig. 10 und 11),
daß andererseits der äußere Ringspeicher (60, 62; Fig. 1, 3 und 5 bzw. 302, 303; Fig. 7) mit wenigstens einem senkrecht zur Längsachse (12-12) des Strang preßkopfes (1; Fig. 1 bzw. 101; Fig. 3 bzw. 201; Fig. 5 bzw. 301; Fig. 7) verlaufenden und in eine Einrich tungzum Umlenken (79, 79′, 79′′; Fig. 2, 4 und 6 bzw. 310; Fig. 8) und Aufteilen in Kunststoffteilströme mündenden Eintrittskanal, mit einem zwischen der Außenoberfläche einer Trennhülse (72) und der Innenoberfläche des die Trennhülse (72) konzentrisch umfassenden Außenmantels (2) des Strangpreßkopfes angeordneten und in einen Ringspalt (71) mündenden ersten ringförmigen Führungsspalt (76) für den Kunststoff der äußeren Schicht, mit einem von diesem mittels der Trennhülse (72) getrennten, in einen Ringspalt (71) mündenden zweiten ringförmigen Führungsspalt (75) für den Kunststoff der inneren Schicht sowie mit einem vor dem Austrittsspalt (7) des Strangpreßkopfes (1 bzw. 101, 201 bzw. 301) angeordneten volumensveränderbaren, ringförmigen Stauraum versehen ist,
daß dabei der erste Führungsspalt (76) im wesentli chen ringnutförmig (68, 78) in der Innenoberfläche des Außenmantels (2) und der zweite Führungsspalt (75) im wesentlichen ringnutförmig (64, 77) in der Außenoberfläche einer konzentrisch in der Trennhülse (72) liegenden Hülse (63) angeordnet ist, wobei zwischen der Innenoberfläche des Außenmantels (2) und der Stirnfläche (67) der Hülse (63) ein Drosselspalt (71) angeordnet ist, dessen Ringfläche der Summe der Ringflächen des ersten Führungsspaltes (76) und des zweiten Führungsspaltes (75) entspricht,
und daß schließlich zumindest ein Teilstück (19) des Düsendorns (16) axial verschiebbar (17, 18) ausgebil det ist.
daß einerseits der innere Ringspeicher (26, 28) eine an der Stirnfläche des inneren Gehäuseteils (11) befestigte Pinole (14) aufweist sowie zwischen dieser und dem von ihr gehaltenen Düsendorn (16) mindestens eine vom Anströmkanal (33 bzw. 34) her in Auswärts richtung durchströmbare Verteilebene (35, 37 bzw. 36, 38) für die Kunststoffschmelze gebildet ist, welche durch einen glockenartigen Ringspalt (51 bzw. 54) in den Drosselspalt (29) zwischen dem Ringkolben und einem ortsfesten Teilstück (15) des Düsendorns (16) mündet und dabei jede Verteilebene (35, 37 bzw. 36, 38) vom Anströmkanal ( 33 bzw. 34) ausgehende innere Begrenzungsflächen (40 bzw. 41) mit einem durch eine Herzkurve bestimmten, zumindest aber herzkurvenarti gen, symmetrischen Verlauf aufweist (Fig. 10 und 11),
daß andererseits der äußere Ringspeicher (60, 62; Fig. 1, 3 und 5 bzw. 302, 303; Fig. 7) mit wenigstens einem senkrecht zur Längsachse (12-12) des Strang preßkopfes (1; Fig. 1 bzw. 101; Fig. 3 bzw. 201; Fig. 5 bzw. 301; Fig. 7) verlaufenden und in eine Einrich tungzum Umlenken (79, 79′, 79′′; Fig. 2, 4 und 6 bzw. 310; Fig. 8) und Aufteilen in Kunststoffteilströme mündenden Eintrittskanal, mit einem zwischen der Außenoberfläche einer Trennhülse (72) und der Innenoberfläche des die Trennhülse (72) konzentrisch umfassenden Außenmantels (2) des Strangpreßkopfes angeordneten und in einen Ringspalt (71) mündenden ersten ringförmigen Führungsspalt (76) für den Kunststoff der äußeren Schicht, mit einem von diesem mittels der Trennhülse (72) getrennten, in einen Ringspalt (71) mündenden zweiten ringförmigen Führungsspalt (75) für den Kunststoff der inneren Schicht sowie mit einem vor dem Austrittsspalt (7) des Strangpreßkopfes (1 bzw. 101, 201 bzw. 301) angeordneten volumensveränderbaren, ringförmigen Stauraum versehen ist,
daß dabei der erste Führungsspalt (76) im wesentli chen ringnutförmig (68, 78) in der Innenoberfläche des Außenmantels (2) und der zweite Führungsspalt (75) im wesentlichen ringnutförmig (64, 77) in der Außenoberfläche einer konzentrisch in der Trennhülse (72) liegenden Hülse (63) angeordnet ist, wobei zwischen der Innenoberfläche des Außenmantels (2) und der Stirnfläche (67) der Hülse (63) ein Drosselspalt (71) angeordnet ist, dessen Ringfläche der Summe der Ringflächen des ersten Führungsspaltes (76) und des zweiten Führungsspaltes (75) entspricht,
und daß schließlich zumindest ein Teilstück (19) des Düsendorns (16) axial verschiebbar (17, 18) ausgebil det ist.
2. Strangpreßkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Speicherräume (28 und 62) beider Ringspeicher (26, 28 und 60, 62) im Gehäuse (2) konzentrisch ineinandersitzen und voneinander durch mindestens eine ortsfeste Zwischenhülse (21 bzw. 21, 92) getrennt sind (Fig. 1 und 3),
und daß dabei die Mündungen der Drosselspalte (29 und 71) in die Speicherräume (28 und 62) beider Ringspei cher (26, 28 und 60, 62) etwa auf gleicher Ebene liegen (Fig. 1, 3 und 5).
daß die Speicherräume (28 und 62) beider Ringspeicher (26, 28 und 60, 62) im Gehäuse (2) konzentrisch ineinandersitzen und voneinander durch mindestens eine ortsfeste Zwischenhülse (21 bzw. 21, 92) getrennt sind (Fig. 1 und 3),
und daß dabei die Mündungen der Drosselspalte (29 und 71) in die Speicherräume (28 und 62) beider Ringspei cher (26, 28 und 60, 62) etwa auf gleicher Ebene liegen (Fig. 1, 3 und 5).
3. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drosselspalt (29) für den inneren Ringspei
cher (26, 28) am Innenumfang des Speicherraums (28)
und der Drosselspalt (71) für den äußeren Ringspei
cher (60, 62) am Außenumfang des Speicherraums (62)
ausmündet, wobei im inneren Speicherraum (28) der
Innenumfang des Ringkolbens (26) die äußere Begren
zung des Drosselspaltes (29) bildet, während zum
äußeren Speicherraum (62) die innere Begrenzung des
Drosselspaltes (71) von einer wulstartigen Verdickung
(65) einer Hülse (63) und zum Ringraum (59) vom
Außenumfang des Ringkolbens (60) gebildet ist.
4. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Pinolenkörper (14) wenigstens die Mündung des
glockenartigen Spaltes (51) der oberen Verteilebene
(35, 37) in den Drosselspalt (29) zum inneren
Ringspeicher (26, 28) mit den Mündungen der Führungs
spalte (75 und 76) in den Drosselspalt (71) zum
äußeren Ringspeicher (60, 62) etwa auf gleicher Ebene
liegt.
5. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Pinolenkörper (14) mindestens zwei Verteilebe
nen (35, 37 und 36, 38) mit Abstand hintereinander
liegend ausgebildet sind und jeweils durch sich
glockenartig übergreifende Ringspalte (51 und 54) in
den gemeinsamen Drosselspalt (29) zum inneren
Ringspeicher (26, 28) münden.
6. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens jeweils zwei unmittelbar hintereinan
derliegende Verteilebenen (35, 37 und 36, 38) von
verschiedenen, achsparallelen Anströmkanälen (33 und
34) gespeist sind (Fig. 9 bis 11).
7. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Symmetrieebenen (39-39) der in den ver
schiedenen Verteilebenen (35, 37 und 36, 38) liegen
den Herzkurven (40 und 41) um die Längsachse (12-12)
des Strangpreßkopfes (1; Fig. 1 bzw. 101; Fig. 3 bzw.
201; Fig. 5 bzw. 301; Fig. 7) zueinander winkelver
dreht angeordnet sind (Fig. 10 und 11).
8. Strangpreßkopf nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Herzkurven (40 und 41) in zwei unmittelbar
hintereinanderliegenden Verteilebenen (35, 37 und 36,
38) um 180° gegeneinander winkelverdreht angeordnet
sind (Fig. 10 und 11).
9. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verteilebenen (35, 37 und 36, 38) durch quer
zur Anströmrichtung in den Umfang des Pinolenkörpers
(14) hineinragende Nuten oder Spalte gebildet sind,
und dabei auf dem Umfang des Pinolenkörpers (14)
jeweils zwischen der einen Begrenzungsfläche (48)
einer Verteilebene (35, 37) und der anderen Begren
zungsfläche (49) der nächsten Verteilebene (36, 38)
ein glockenartig geformter Strömungsleitkörper (50)
vorgesehen ist (Fig. 1, 3, 5, 7 und 9).
10. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Ende des Pinolenkörpers (14) und dem
von diesem getragenen Abschnitt (15) des Düsendorns
(16) ein Drosselring (20) koaxial und lösbar einge
spannt ist (Fig. 1, 3, 5 und 7).
11. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Speicherräume (28 und 62) beider Ringspeicher
(26, 28 und 60, 62) im Gehäuse (2) durch zwei
ortsfeste Zwischenhülsen (21 und 92) voneinander
getrennt sind, die unter Bildung eines Abstandspaltes
konzentrisch ineinandersitzen,
daß in diesem Abstandsspalt mindestens ein Wendelver
teiler (91 bzw. 91′, 91′′, 91′′′) aufgenommen ist,
dessen hinteres Ende mit Anströmkanälen (95; Fig. 4
bzw. 95, 205, 208; Fig. 6) für die Kunststoffschmelze
in Verbindung steht, während sein vorderes Ende in
einen von den beiden Zwischenhülsen (21 und 92) und
der Stellhülse (98) als Ringspalt (99) begrenzten
Abflußkanal zur Ringdüse (5) übergeht (Fig. 3 und
5).
12. Strangpreßkopf nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abflußkanal (99) vom Wendelverteiler (91 bzw.
91′, 91′′, 91′′′) zur Ringdüse (5) hin durch eine
Stellhülse (98) öffen- und schließbar sowie auch in
seinem Durchlaßquerschnitt variierbar ist, indem die
Stellhülse über Schubstangen (103) mit Schubkolben
(102) von Betätigungszylindern (100) in Verbindung
steht (Fig. 3).
13. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß drei Ringspeicher (26, 28 und 60, 62 und 203,
303) jeweils durch Zwischenhülsen (21 und 305)
voneinander getrennt konzentrisch ineinandersitzen
(Fig. 7), von denen lediglich der innere Ringspeicher
(26, 28) eine an der Stirnfläche des inneren Gehäuse
teils (11) befestigte Pinole (14) aufweist sowie
zwischen dieser und dem von ihr gehaltenen Düsendorn
(16) mindestens eine vom Anströmkanal (33 bzw. 34)
her in Auswärtsrichtung durchströmbare Verteilebene
(35, 37 bzw. 36, 38) für die Kunststoffschmelze
gebildet ist, welche durch einen glockenartigen Spalt
(51 bzw. 54) in den Drosselspalt (29) zwischen einem
Ringkolben (26) und dem Düsendorn (16) mündet, und
dabei jede Verteilebene (35, 37 bzw. 36, 38) vom
Anströmkanal (33 bzw. 34) ausgehende innere Begren
zungsflächen (40 bzw. 41) mit einem durch eine
Herzkurve bestimmten, mindestens aber herzkurvenarti
gen, symmetrischen Verlauf aufweist, während die
beiden äußeren Ringspeicher (60, 62 und 203, 303)
jeweils mit wenigstens einem senkrecht zur Längsachse
des Strangpreßkopfes verlaufenden und in eine
Einrichtung zum Umlenken und Aufteilen in mehrere
Kunststoffteilströme mündenden Eintrittskanal (95
bzw. 310), mit einem zwischen der Außenoberfläche
einer Trennhülse (72) und der Innenoberfläche des
diese Trennhülse (72) konzentrisch umfassenden
Außenmantels (2) des Strangpreßkopfes (301)geord
neten und in einen Ringspalt (71) mündenden, ersten
ringförmigen Führungsspalt (76) für den Kunststoff
der äußeren Schicht,
mit einem von diesem mittels der Trennhülse (72)
getrennten, in einen Ringspalt (71) mündenden zweiten
ringförmigen Führungsspalt (75) für den Kunststoff
der inneren Schicht sowie mit einem vor dem Aus
trittsspalt (7) des Strangpreßkopfes (zwischen
den Außenmantel (2) und dem Düsendorn (16) angeordne
ten, volumenveränderbaren ringförmigen Speicherraum
(28 bzw. 62 bzw. 303) versehen sind,
daß dabei jeweils der erste Führungsspalt (76) im
wesentlichen ringnutförmig (68, 78) in der Innenober
fläche des Außenmantels (2) und der zweite Führungs
spalt (75) im wesentlichen ringnutförmig (64, 77) in
der Außenoberfläche einer konzentrisch in der
Trennhülse (72) liegenden Hülse (63) angeordnet ist,
wobei zwischen der Innenoberfläche des Außenmantels
(2) und der Stirnfläche (67) der Hülse (63) ein
Drosselspalt (71) angeordnet ist, dessen Querschnitt
der Summe der Querschnitte des ersten Führungsspal
tes (76) und des zweiten Führungsspaltes (75)
entspricht.
14. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Ringspeicher (26, 28 bzw. 60, 62 bzw. 302,
303) über seinen Anströmkanal (33, 34 und 79; siehe
Fig. 2, 4 und 6 bzw. 33, 34, 95, 310; siehe Fig. 8)
mit einem Extruder (31 und 80; siehe Fig. 2, 4 und 6
bzw. 31, 311, 313; Fig. 8) verbunden oder verbindbar
ist.
15. Strangpreßkopf nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Wendelverteiler (91 bzw. 91′, 91′′, 91 ′′′)
über seinen Anströmkanal (95 bzw 95, 205, 208) mit
einem Schubschnecken-Aggregat (97; Fig. 4 bzw. 97,
202, 206; Fig. 6) verbunden bzw. verbindbar ist.
16. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringkolben (26 bzw. 60 bzw. 302) jedes
Ringspeichers (26, 28 bzw. 60, 62 bzw. 302, 303) über
Schubstangen (55 bzw. 82 bzw. 309) mit einem Schub
kolben (57 bzw. 84 bzw. 307) eines eigenen Betäti
gungszylinders (58 bzw. 85 bzw. 306) in Stellverbin
dung steht (Fig. 1, 3, 5 und 7).
17. Strangpreßkopf nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungszylinder (58, 85, 306) für die
Ringkolben (26 bzw. 60 bzw. 302) der Ringspeicher
(26, 28 bzw. 60, 62 bzw. 302, 303) auf einem Trag
käfig (10, 88) ruhen, der über Zuganker (87) mit
einer Gehäusezwischenplatte (9) des Strangpreßkopfes
(1 bzw. 101 bzw. 201 bzw. 301) verbunden ist.
18. Strangpreßkopf nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungszylinder (100) für die Stellhülse
(98) des bzw. der Wendelverteiler (91 bzw. 91′, 91′′,
91′′′) auf der Gehäusezwischenplatte (9) des Strang
preßkopfes (101) ruhen (Fig. 3).
19. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellzylinder (90) für den verstellbaren Teil
(17, 19) des Düsendorns (16) oberhalb der Betäti
gungszylinder (58, 85, 306) für die Ringkolben (26,
60, 302) der Ringspeicher (26, 28; 60, 62; 302, 303)
angeordnet ist (Fig. 1, 3, 5 und 7).
Priority Applications (1)
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DE19863623308 DE3623308A1 (de) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Strangpresskopf zur herstellung von verbundschlaeuchen aus unterschiedlichen thermoplastischen kunststoffmaterialien |
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ID=6304886
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BATTENFELD FISCHER BLASFORMTECHNIK GMBH, 5210 TROI |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |