DE3907866A1

DE3907866A1 - Werkzeug zum extrudieren von kautschukmischungen und/oder kunststoffen und verfahren zum einsetzen dieses werkzeuges in eine extrusionsvorrichtung

Info

Publication number: DE3907866A1
Application number: DE3907866A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl Ing Gohlisch
Original assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Current assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1990-09-13
Also published as: DE3907866C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Ausformen von Kautschukmischungen und/oder Kunststoffen zu rohr- oder schlauchförmigen Produkten, bestehend aus einem zentrisch angeordneten Dorn, einem diesen z. B. konzentrisch um gebenden ringförmigen Mundstück und einer in einem Spritzkopf befindlichen Haltevorrichtung für den Dorn und das Mundstück, welche mit Justierschrauben für eine Einstellung des Mundstückes relativ zum Dorn versehen ist.

Derartige Werkzeuge werden bei der Herstellung von Rohren, Schläuchen oder Rohlingen für das Folienblasen oder für das Blasen von Flaschen und anderen Hohlkörpern, ferner auch bei der Ummantelung von Drähten, Kabeln oder Schläuchen eingesetzt, um Kautschukmischungen oder thermoplastische Materialien verschiedenster Art auszuformen, die mittels Schneckenextrudern ausformfähig gemacht sind. Hierbei hat man schon immer die Teile der Extrusionswerkzeuge so zueinander auszurichten gehabt, daß ein geometrisch einwandfreies Produkt erzielt wird. Meistens ist dieses ein konzentrischer rohrförmiger Strang mit definierter Genauigkeit in der Konzentrizität von Außen- und Innen durchmesser, gelegentlich muß aber bei speziellen Pro dukten auch bewußt eine definierte Mittenabweichung der beiden Durchmesser zueinander produziert werden. Beide Anforderungen setzen Extrusionswerkzeuge voraus, die radial einstellbar sind.

Eine Vielzahl von Produkten unterschiedlicher Durchmes ser und Wandstärken sind für die wirtschaftliche Ausnut zung einer Extrusionsvorrichtung nacheinander mit die ser herzustellen, wobei manche Produkte nur stundenwei se, andere Produkte hingegen viele Tage hintereinander mit ein- und demselben Werkzeug hergestellt werden. Für spezielle Fälle, die durch immer wiederkehrende gleiche Betriebsbedingungen gekennzeichnet sind, sind auch Werk zeuge bekannt, deren Mundstück und Dorn unverstellbar zueinander angeordnet sind. Die Herstellung derartiger Werkzeuge ist aber teuer und ihr Ein- und Ausbau bei weitem nicht so einfach wie bei denjenigen Werkzeugen, die eine Trennung von Dorn und Mundstück zulassen.

Die radiale Verstellung des Mundstückes und/oder des Dornes erfolgt im allgemeinen mit mindestens drei, zu meist aber mit vier auf dem Umfang gleichmäßig verteil ten Justierschrauben. Hierfür werden hochfeste Feinge windeschrauben und gehärtete Einsätze in den Spritzkopf gehäusewandungen bzw. Halterungen angewendet, da die auf zubringenden und die während des Betriebes auftretenden Kräfte oft sehr groß sind.

Werden die extrudierten Schläuche bzw. Rohre nicht als Ummantelung für ein in den Spritzkopf eingeführtes strang förmiges Produkt genutzt, sondern als hohle Rohre oder Schläuche produziert, ist es erforderlich, in das Innere des hergestellten Produktes ein Medium wie Luft oder der gleichen, gelegentlich mit Puder vermischt, zur Stützung des extrudierten Produktes einzublasen. Wegen dieser Medienzuführung und eventuell auch -ableitung, die durch den Dorn erfolgen müssen, wird zumeist der Dorn bzw. der Dornhalter fest und unverstellbar im Spritzkopfgehäuse gelagert und nur das Mundstück bzw. ein Mundstückhalter radial verstellbar ausgebildet. Die umgekehrte Verstell möglichkeit ist jedoch auch schon oft realisiert worden.

In jedem dieser Fälle ist es erforderlich, nach Beginn der Produktion anhand einer Vermessung des extrudierten Produkte die Zentrierung der Werkzeugteile zu überprü gen und zumeist auch zu korrigieren, um die Schlauch wandstärken so konzentrisch oder gezielt exzentrisch zu erreichen, wie es das Produkt erfordert. Dieser Zen triervorgang ist nach jedem Produktwechsel vor der Pro duktion des nachfolgenden andersartigen Produktes vorzu nehmen. Dieser Zentriervorgang kann in ungünstigen Fäl len viel Zeit erfordern, in der nur Ausschußmaterial produziert wird, so daß mit dem Zentriervorgang ein erheb licher wirtschaftlicher Verlust verbunden sein kann. Ins besondere bei häufigem Wechsel des Werkzeuges, d. h. bei kleinen Produktionsmengen, sind die mit dieser üblichen Arbeitsweise der Zentrierung verbundenen Verluste nicht tragbar, so daß kleine Produktionsmengen nicht wirtschaft lich produzierbar sind.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ar beismittel zu schaffen, die es ermöglichen, ein einmal richtig eingestelltes Werkzeug nach seinem Ausbau immer wieder in derselben Weise einzustellen.

Die Erfindung besteht darin, daß für die radiale Einstel lung mindestens eine Spannvorrichtung und mindestens zwei Anschläge vorgesehen sind, gegen die das zu zentrierende Werkzeugteil, vorzugsweise das Mundstück, in einer Rich tung senkrecht zu seiner geometrischen Achse durch die Spannvorrichtung gedrückt ist, und daß eine weitere Spannvorrichtung für die axiale Spannung des Mundstückes an der Halterung vorgesehen ist, mit der das Mundstück in axialer Richtung gegen einen Anschlag drückbar ist.

Bei der Einstellung dieses Werkzeuges geht man so vor, daß man bei einem Probelauf der Extrusionsvorrichtung die optimale Lage des Mundstückes zum Dorn mittels der Justier schrauben in bekannter Weise einstellz, dann am Ort der Anschläge den Spalt zwischen dem Anschlag und der gegen überliegenden Fläche des Werkzeugteiles ausmißt, darauf ein den gemessenen Spaltmaß entsprechendes Materialstück auf die dem Anschlag gegenüberliegende Fläche aufträgt und befestigt und daß man anschließend bei jedem Werkzeug wechsel die aufgetragenen Materialstücke an die Anschläge anlegt und das Werkzeugteil mit der Schnellspannvorrich tung festspannt.

Auf diese Weise gelingt es mit Hilfe der Anschläge und den aufgebrachten Materialteilen immer wieder bei jedem Werkzeugwechsel die alte, beim ersten Probelauf einge stellte Einstellung, zu erreichen. Dadurch wird der Werk zeugwechsel in seiner Zeitdauer sehr verkürzt und es wird kein Ausschußmaterial mehr während erneuter Einstellungen produziert. Das erbringt ganz erhebliche wirtschaftliche Vorteile, die es auch ermöglichen, kleinste Produktmengen wirtschaftlich zu erzeugen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der einzustellen de Werkzeugteil an seinem Umfang Vorsprünge aufweist, die an die Anschlagflächen angelegt werden, und daß man bei einem Probelauf mehrmals nacheinander die Vorsprünge an die Anschläge anlegt und das von den Vorsprüngen abzu schleifende Maß anhand einer Vermessung des Produktes fest stellt, das Abschleifen vornimmt und diesen Vorgang so oft wiederholt, bis das richtige Produktmaß erreicht ist. Auch auf diese Weise ist es möglich, die Werkzeugteile so her zurichten, daß sie ohne jeglichen erneuten Probelauf nach einem Werkzeugwechsel mithilfe von Spannvorrichtungen oder Schnellspannvorrichtungen so eingesetzt werden können, daß immer wieder das während des ersten Probelaufes her gestellte Produkt erzeugt wird.

Die radiale Spannvorrichtung kann in mehreren Ausführungs formen hergestellt werden, sie kann als eine Schraube oder ein schnellverstellbarer Bolzen ausgebildet sein, der vorzugsweise durch einen Exzenter oder eine hydrauli sche Druckvorrichtung verschiebbar ist.

Auch die axiale Spannvorrichtung kann in mehreren Ausfüh rungsformen hergestellt sein. Es kann zweckmäßig sein, wenn die axiale Spannvorrichtung aus einer an einem äuße ren Absatz des Mundstückes angreifenden, das Mundstück um fassenden ringförmigen Schraube besteht.

Die axiale Spannvorrichtung kann aber auch so ausgeführt sein, daß sie aus mindestens drei axial durch hydraulische oder pneumatische Kräfte verschiebbaren Bolzen oder Haken besteht.

Dabei kann es zweckmäßig sein, zwischen dem Mundstück und der Halterung einen an der inneren Stirnseite des Mundstückes anliegenden Ring anzuordnen, welcher während der Justierung spanabhebend bearbeitet wird, bis er die erforderliche Stärke aufweist.

Zweckmäßig ist es, wenn die Anschläge an dem zu wech selnden Teil des Werkzeuges vorgesehen sind.

Zweckmäßig ist es weiter, wenn an dem zu wechselnden Teil des Werkzeuges bearbeitete Vorsprünge angeformt oder angebracht sind, deren äußeren Oberfläche an den Anschlägen anliegen.

Da beim Werkzeugwechsel nicht nur das Mundstück, sondern meist auch der Dorn gewechselt werden muß, ist es zweckmäßig, wenn auch der Dorn in der Haltevorrichtung festspannbar ist.

In vielen Fällen ist es zweckmäßig, wenn der Dorn Kanäle für die Zu- und Abfuhr von Stützluft aufweist, die mit ent sprechenden Kanälen in der Halterung fluchten.

Bei einer anderen Ausführungsform hat es sich als vor teilhaft herausgestellt, wenn der Dorn hohl ist und auf einem Zentralbolzen sitzt, der Kanäle für die Zu- und Abfuhr von Stützluft aufweist. Dieser Zentralbolzen ist dann fest mit der Halterung verbunden und nicht auswech selbar.

Eine besonders hohe Genauigkeit wird dann erzielt, wenn die Anschläge und Spannvorrichtungen in der gleichen Ebene wie die Zentrierschrauben, aber zwischen diesen angeordnet sind.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei spieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Spritz kopf für zwei Produktstränge, den oberen Teil in Ansicht, den unteren Teil im Schnitt.

Die Grundplatte 1 ist mittels Schrauben 2 an dem nicht dargestellten Zylinder des Extruders befestigt. Die Grund platte 1 des Spritzkopfes trägt zwei Werkzeuge 3, die aus einer äußeren Halterung 4 und einer mit dieser ver bundenen inneren Halterung 5 bestehen. In ein Gewinde 6 der inneren Halterung 5 ist der mit einer zentralen Ausneh mung versehene Dorn 8 eingeschraubt. Er ist dabei mit sei ner zentralen Ausnehmung 7 über den Zentralbolzen 9 ge schoben, der an der inneren Halterung 5 befestigt ist und in seinem Inneren Kanäle 10 für die Zu- und Abfuhr von Stützluft aufweist. Die innere Halterung 5 ist in der äußeren Halterung 4 mit nicht dargestellten Mitteln be festigt. Diese äußere Halterung weist auf den Umfang ver teilt mindestens drei Justierschrauben 11 auf, mit denen das Mundstück 12 gegenüber dem Dorn 8 radial ausgerichtet werden kann. Am Umfang der äußeren Halterung 4 sind in derselben Ebene wie die Justierschrauben 11 aber zwischen diesen, Anschläge 13 vorgesehen, gegen die das Mundstück 12 radial mit Hilfe von hydraulischen Spannzylindern 14 ge drückt werden kann. Diese hydraulischen Spannzylinder 14 sind in einer durch die Mitte des Anschlages 13 und die geometrische Achse 15 gehenden Linie in diesem Ausführungs beispiel angeordnet. Jeder Anschlag besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem kurzen, mit einem Absatz versehenen Bolzen 16, der über den inneren Umfang der äußeren Halterung 4 hinausragt und einer Schraube 17, die den Absatz des Bolzens 16 in seinen Sitz in der Boh rung 18 drückt.

Am äußeren Umfang des Mundstückes 12 sind am Ort der An schläge 13 Auflageplatten 19 angebracht, welche beim ersten Probelauf dieses Werkzeuges auf die richtige er forderliche Abmessung gebracht werden und dann als Gegen anschlag am Anschlag 13 anliegen. Auf diese Weise wird die radiale Lage des Mundstückes 12 festgelegt.

Die axiale Lage des Mundstückes 14 wird durch einen in eine Ausnehmung der Stirnseite eingelegten Ring 20 fest gelegt und das Mundstück wird axial durch die Schraube 21 gegen die innere Halterung 5 gepreßt. Diese Schraube 21 ist innen hohl und umfaßt das Mundstück 12. Sie weist auf ihrer Außenseite ein Außengewinde auf, welches in einem Innengewinde der äußeren Halterung 4 eingeschraubt ist. An ihrer äußeren Stirnseite weist die Schraube 21 Arbeitsmittel zum Anfassen von Verdrehwerkzeugen, z. B. einen Sechskant oder Löcher zum Einstecken von Drehwerk zeugen auf.

Liste der Bezugszeichen

1 Grundplatte
2 Schraube
3 Werkzeug
4 äußere Halterung
5 innere Halterung
6 Gewinde
7 zentrale Ausnehmung
8 Dorn
9 Zentralbolzen
10 Kanal
11 Justierschraube
12 Mundstück
13 Anschlag
14 hydraulischer Spannzylinder
15 geometrische Achse
16 Bolzen
17 Schraube
18 Bohrung
19 Auflageplatte
20 Ring
21 Schraube
22 axialer Anschlag
23 Absatz

Claims

1. Werkzeug zum Extrudieren von Kautschukmischungen und/oder Kunststoffen zu rohr- oder schlauchförmigen Produkten, bestehend aus einem zentrisch angeordneten Dorn, einem diesen meist konzentrisch umgebenden ringförmigen Mund stück und einer in einem Spritzkopf befindlichen Halte vorrichtung für den Dorn und das Mundstück, welche mit Justierschrauben für eine Einstellung des Mundstückes relativ zum Dorn versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß für die radiale Einstellung mindestens eine Spann vorrichtung (14) und mindestens zwei Anschläge (13) vorgesehen sind, gegen die das zu spannende Werkzeug teil (vorzugsweise das Mundstück 12) in einer Richtung senkrecht zu seiner Achse durch die Spannvorrichtung (14) gedrückt ist,
und daß eine weitere Spannvorrichtung (21) für die axiale Spannung des zu spannenden Werkzeugteiles (12) an der Halterung (4, 5) vorgesehen ist, mit der das zu spannen de Werkzeugteil (12) gegen einen Anschlag drückbar ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Spannvorrichtung eine Schraube oder ein schnellverstellbarer Bolzen ist, der vorzugsweise durch einen Exzenter oder eine hydraulische Druckvorrichtung (14) verschiebbar ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Spannvorrichtung aus einem an einem äußeren Absatz (23) angreifenden, das Mundstück (12) umfassenden ringförmigen Schraube (21) besteht.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Spannvorrichtung aus mindestens drei axial durch hydraulische oder pneumatische Kräfte ver schiebbare Bolzen oder Haken besteht.

5. Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mundstück (12) und der Halterung (4, 5) ein an der inneren Stirnseite des Mundstückes (12) an liegender Ring (20) angeordnet ist.

6. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (13) an dem zu wechselnden Teil des Werkzeuges vorgesehen sind.

7. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zu wechselnden Teil des Werkzeuges bearbei tete Vorsprünge angeformt oder angebracht sind, deren äußere Oberfläche an den Anschlägen anliegen.

8. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (8) in der Haltevorrichtung (4, 5) fest spannbar ist.

9. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (8) Kanäle (10) für die Zu- und Abfuhr von Stützluft aufweist, die mit entsprechenden Kanälen in der Halterung (4, 5) fluchten.

10. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (8) hohl ist und auf einem Zentralbolzen (9) sitzt, der Kanäle (10) für die Zu- und Abfuhr von Stützluft aufweist.

11. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (13) und die Spannvorrichtungen (14) in der gleichen Ebene wie die Justierschrauben (11), aber zwischen diesen angeordnet sind.

12. Verfahren zum Einsetzen von Werkzeugen zum Extrudieren von Kautschukmischungen und/oder Kunststoffen in Form von rohr- oder schlauchförmigen Produkten nach Anspruch 1 in eine Extrusionsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei einem Probelauf der Extrusionsvorrichtung die optimale Lage des Mundstückes zum Dorn mittels der Justier schrauben einstellt,
dann am Ort der Anschläge den Spalt zwischen dem Anschlag und der gegenüberliegenden Fläche des Werkzeugteiles ausmißt,
darauf ein dem gemessenen Spaltmaß entsprechendes Mate rialstück auf die dem Anschlag gegenüberliegende Fläche aufträgt und befestigt,
und daß man anschließend bei jedem Werkzeugwechsel die aufgetragenen Materialstücke an die Anschläge anlegt und das Werkzeugteil mit der Spannvorrichtung fest spannt.

13. Verfahren zum Einsetzen von Werkzeugen zum Extrudieren von Kautschukmischungen und/oder Kunststoffen in Form von rohr- oder schlauchförmigen Produkten nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei einem Probelauf mehrmals nacheinander die Vorsprünge an die Anschläge anlegt und das von den Vor sprüngen abzuschleifende Maß feststellt, das Abschleifen vornimmt und diesen Vorgang so oft wiederholt, bis das richtige Maß erreicht ist,
und daß man anschließend bei jedem Werkzeugwechsel die Vorsprünge an die Anschläge anlegt und das Werkzeugteil mit der Schnellspannvorrichtung festspannt.