DE4109369A1

DE4109369A1 - Werkzeugkopf zum strangpressen von schlauchfoermigen oder rohrfoermigen vorformlingen aus thermoplastifiziertem kunststoff

Info

Publication number: DE4109369A1
Application number: DE4109369A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Reckmann; Wilfried Schwarz; Bernd Schroeter
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1992-09-24
Also published as: ITMI920599A0; DE4109369C2; GB2253807A; JPH07100345B2; FR2674180A1; JPH0596606A; GB9203615D0; US5208048A; IT1254288B; GB2253807B; ITMI920599A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf zum Strangpres sen von schlauchförmigen oder rohrförmigen Vorformlingen aus thermoplastifiziertem Kunststoff, - mit kernförmigem Innenwerkzeug und umgebendem Außenwerkzeug, wobei zwischen Innenwerkzeug und Außenwerkzeug ein von dem thermoplastifizierten Kunststoff durchströmter Extru sionsringspalt angeordnet ist, der austrittsseitig eine Ringspaltdüsenöffnung und eintrittsseitig eine Zuführein richtung für den eintretenden thermoplastifizierten Kunststoff aufweist. - Bei der Zuführeinrichtung kann es sich im Rahmen der Erfindung um Verteilerkanäle oder auch um einen vorgeschalteten Ringspalt handeln.

Bei dem bekannten Werkzeugkopf, von dem die Erfindung ausgeht (DE-OS 23 06 834, DE-PS 25 09 024), besitzt die Zuführeinrichtung Verteilerkanäle, über die der thermo plastifizierte Kunststoff, ggf. unter Zwischenschaltung einer erweiterten ringförmig umlaufenden Verteilerkammer, in den Extrusionsringspalt eintritt. Daraus resultiert eine Microtextur im fertigen Produkt, die qualitätsbe einträchtigend wirken kann. Um diese Microtextur zu unterdrücken, ist es in der Praxis bekannt, in die Verteilerkanäle eines Werkzeugkopfes der angegebenen Zweckbestimmung Mischeinrichtungen einzubauen, die be wirken sollen, daß in den einzelnen Mengenströmen des thermoplastifizierten Kunststoffes in den Verteiler kanälen die inneren Stromfäden in den äußeren Bereich des Mengenstromes gelangen und umgekehrt. Diese bekannten Maßnahmen sind aufwendig und wartungsbedürftig und vom Ergebnis her verbesserungsfähig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeug kopf des eingangs beschriebenen Aufbaues mit einer ein fachen und wartungsfreundlichen Einrichtung zu versehen, die eine störende Microtextur im fertigen Produkt prak tisch vollständig unterdrückt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen der Zuführeinrichtung und dem Extrusionsring spalt eine Umschichtvorrichtung angeordnet ist, die über ihren Umfang verteilte Eintrittsbohrungen und demgegen über versetzte Austrittsbohrungen für den thermoplasti fizierten Kunststoff aufweist, und daß die Eintrittsboh rungen sowie die Austrittsbohrungen durch Umschichtkanäle verbunden sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Eintrittsbohrungen und die Aus trittsbohrungen, bezogen auf die Achse des Werkzeugkopfes, in axialer Richtung. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind fernerhin die Eintrittsbohrungen und die Austrittsbohrungen äquidistant über den Umfang der Um schichtvorrichtung verteilt. Dabei empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß jeweils, in axialer Projek tion betrachtet, zwischen zwei Eintrittsbohrungen eine Austrittsbohrung angeordnet ist - und umgekehrt.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der beschriebenen Anordnung von Eintrittsbohrungen und Austrittsbohrungen und der beschriebenen Verbindung dieser Bohrungen über die Umschichtkanäle eine sehr wirk same Umschichtung in dem strömenden thermoplastifizierten Kunststoff erfolgt, und zwar dahingehend, daß die beim Eintreten in die Eintrittsbohrungen im Strömungsquer schnitt innenliegenden Stromfäden nach außen treten und die in äußeren Bereichen liegenden Stromfäden nach innen. Umschichtungskanäle sind durch dieses Strömungsverhalten des thermoplastifizierten Kunststoffes definiert. Der Abstand der Eintrittsbohrungen und Austrittsbohrungen voneinander und die Anzahl der Bohrungen, aber auch der Querschnitt der Umschichtungskanäle, können speziellen Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Werkzeugkopf auch an im Aufbau unterschiedliche thermoplastifizierte Kunststoffe ange paßt werden. Im Ergebnis kann eine störende Microtextur im fertigen Produkt praktisch vollständig vermieden wer den. Der Ort der Anordnung der Umschichtungseinrichtung im Strömungsweg des thermoplastifizierten Kunststoffes zwischen Zuführeinrichtung und Extrusionsringspalt ist weitgehend beliebig.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung eines erfindungsgemäßen Werk zeugkopfes. Durch hohe Homogenität im fertigen Produkt ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, die dadurch ge kennzeichnet ist, daß die Umschichtkanäle einen Strö mungsquerschnitt aufweisen, der kleiner ist, vorzugsweise um die Hälfte kleiner ist, als der Strömungsquerschnitt der Eintrittsbohrungen bzw. Austrittsbohrungen, und daß der thermoplastifizierte Kunststoff aus jeder Eintritts bohrung jeweils beidseits in einen Umschichtkanal ab strömt sowie von beiden Seiten jeweils in eine Austritts bohrung einströmt. Zur Umschichtung trägt es bei, wenn die Umschichtkanäle mit ihrer einen Kanalwand tangential von einer Eintrittsbohrung ausgehend und mit ihrer anderen Kanalwand tangential in die anschließende Austrittsbohrung einmünden. Zweckmäßigerweise besitzen die Umschichtkanäle einen verrundeten Querschnitt. Aus fertigungstechnischen Gründen und Wartungsgründen empfiehlt es sich, die Um schichtvorrichtung aus zwei aufeinandergesetzten Ring scheiben aufzubauen, deren eine die Eintrittsbohrungen und zugeordnete Umschichthalbkanäle und deren andere die Austrittsbohrungen und zugeordnete Umschichthalbkanäle aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführ licher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Werkzeugkopf in der Form eines Blaskopfes,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 im gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich ver größerten Maßstab eine Draufsicht auf eine Um schichtvorrichtung aus dem erfindungsgemäßen Werk zeugkopf, und

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand der Fig. 3.

Der in den Figuren dargestellte Werkzeugkopf 1 dient zum Strangpressen von schlauchförmigen oder rohrförmigen Vor formlingen aus thermoplastifiziertem Kunststoff. Es han delt sich im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 um einen sogenannten Blaskopf für die Herstellung von Kunststoff folien durch Blasen. Zum grundsätzlichen Aufbau des Werk zeugkopfes 1 gehören ein kernförmiges Innenwerkzeug 2 und ein umgebendes Außenwerkzeug 3. Zwischen Innenwerkzeug 2 und Außenwerkzeug 3 ist ein von dem thermoplastifizierten Kunststoff durchströmter Extrusionsringspalt 4 angeordnet, der austrittsseitig eine Ringspaltdüsenöffnung 5 aufweist. Eintrittsseitig ist eine Zuführeinrichtung 6 für den ein tretenden thermoplastifizierten Kunststoff vorgesehen, die sich in Verteilerkanäle verzweigt.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 bis 4 er gibt sich, daß zwischen der Zuführeinrichtung 6 und dem Extrusionsringspalt 4 eine Umschichtungsvorrichtung 7 an geordnet ist. Diese besitzt über ihren Umfang verteilte Eintrittsbohrungen 8 und demgegenüber versetzte Austritts bohrungen 9 für den thermoplastifizierten Kunststoff. Inso weit wird insbesondere auf die Fig. 3 und 4 verwiesen. Im Ausführungsbeispiel sind die Eintrittsbohrungen einer seits, die Austrittsbohrungen andererseits längs Kreisen angeordnet, die sich überdecken. Diese Kreise könnten auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen. In Fig. 3 wurde aus Gründen der zeichnerischen Deutlichkeit davon Abstand genommen, die verdeckten Linien strichpunktiert zu zeich nen. Man erkennt, daß die Eintrittsbohrungen 8 sowie die Austrittsbohrungen 9 durch Umschichtkanäle 10 durchlau fend verbunden sind. Die Eintrittsbohrungen 8 und die Aus trittsbohrungen 9 verlaufen in axialer Richtung, bezogen auf die Werkzeugachse 11. Im Ausführungsbeispiel sind fernerhin die Eintrittsbohrungen 8 und die Austritts bohrungen 9 äquidistant über den Umfang der Umschicht vorrichtung 7 verteilt. Die Anordnung ist so getroffen, daß jeweils, in axialer Richtung betrachtet, zwischen zwei Eintrittsbohrungen 8 eine Austrittsbohrung 9 ange ordnet ist - und umgekehrt.

Die Umschichtungskanäle 10 verlaufen in Fig. 3 im wesent lichen in Umfangsrichtung. Sie könnten auch bogenförmig oder S-förmig verlaufen und sind jedenfalls strömungs technisch so gestaltet, daß sich störende "Totwasserbe reiche" nicht bilden. Aus der Fig. 4 entnimmt man, daß die Umschichtungskanäle 10 einen Strömungsquerschnitt aufweisen, der kleiner ist, und zwar um etwa die Hälfte kleiner ist, als der Strömungsquerschnitt der Eintritts bohrungen 8 bzw. der Austrittsbohrungen 9. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß eine sehr gleichmäßige Umschichtung stattfindet und daß der thermoplastifizierte Kunststoff aus jeder Eintrittsbohrung 8 jeweils beid seitig in einen Umschichtkanal 10 abströmt sowie von bei den Seiten jeweils in eine Austrittsbohrung 9 einströmt. In der Fig. 3 erkennt man, daß die Umschichtkanäle 10 mit ihrer einen Kanalwand tangential von einer Eintritts bohrung 8 ausgehen und mit ihrer anderen Kanalwand tan gential in die anschließende Austrittsbohrung 9 einmün den. Die Umschichtungskanäle 10 mögen einen verrundeten Querschnitt aufweisen. Die Umschichtvorrichtung 7 ins gesamt besteht aus zwei aufeinandergesetzten Ringschei ben 12, 13, deren eine die Eintrittsbohrungen 8 und zu geordnete Umschichthalbkanäle und deren andere die Aus trittsbohrungen 9 und zugeordnete Umschichthalbkanäle aufweist.

Claims

1. Werkzeugkopf zum Strangpressen von schlauchförmigen oder rohrförmigen Vorformlingen aus thermoplastifiziertem Kunststoff, - mit
kernförmigem Innenwerkzeug und umgebendem Außenwerk zeug,
wobei zwischen Innenwerkzeug und Außenwerkzeug ein von dem thermoplastifizierten Kunststoff durchströmter Extru sionsringspalt angeordnet ist, der austrittsseitig eine Ringspaltdüsenöffnung und eintrittsseitig eine Zuführein richtung für den eintretenden thermoplastifizierten Kunststoff aufweist, dadurch gekenn zeichnet,
daß zwischen der Zuführeinrichtung (6) und dem Extrusionsringspalt (4) eine Umschichtvorrich tung (7) angeordnet ist,
die über ihren Umfang verteilte Eintrittsbohrun gen (8) und demgegenüber versetzte Austrittsbohrun gen (9) für den thermoplastifizierten Kunststoff aufweist, und
daß die Eintrittsbohrungen (8) sowie die Austrittsbohrun gen (9) durch Umschichtkanäle (10) verbunden sind.

2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsbohrungen (8) und die Austrittsbohrungen (9) in axialer Richtung verlaufen.

3. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsbohrungen (8) und die Austrittsbohrungen (9) äquidistant über den Umfang der Umschichtvorrichtung (7) verteilt sind.

4. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils, in axialer Projektion be trachtet, zwischen zwei Eintrittsbohrungen (8) eine Austrittsbohrung (9) angeordnet ist - und umgekehrt.

5. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschichtkanäle (10) einen Strö mungsquerschnitt aufweisen, der kleiner ist, vorzugsweise um die Hälfte kleiner ist, als der Strömungsquerschnitt der Eintrittsbohrungen (8) bzw. der Austrittsbohrungen (9), und daß der thermoplastifizierte Kunststoff aus jeder Eintrittsbohrung (8) jeweils beidseits in einen Umschichtkanal (10) abströmt sowie von beiden Seiten jeweils in eine Austrittsbohrung (9) einströmt.

6. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschichtkanäle (10) mit ihrer einen Kanalwand tangential von einer Eintrittsbohrung (8) ausgehen und mit ihrer anderen Kanalwand tangential in die anschließende Austrittsbohrung (9) einmünden.

7. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschichtkanäle (10) einen ver rundeten Querschnitt aufweisen.

8. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschichtvorrichtung (7) aus zwei aufeinandergesetzten Ringscheiben (12, 13) aufgebaut ist, deren eine die Eintrittsbohrungen (8) und zugeordnete Umschichthalbkanäle und deren andere die Austrittsboh rungen (9) und zugeordnete Umschichthalbkanäle aufweist.