DE68911980T2

DE68911980T2 - Extruderkopf zum Herstellen von Folienmaterial, welches innen mit relativ dichtgepackten Kordeln verstärkt ist.

Info

Publication number: DE68911980T2
Application number: DE89107253T
Authority: DE
Inventors: Diego Minaudo
Original assignee: Bridgestone Firestone Inc
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2009-04-22
Also published as: US4948354A; IT1219242B; EP0339510A3; MX169857B; EP0339510A2; BR8901972A; ES2047597T3; AR241765A1; EP0339510B1; DE68911980D1; CA1319800C; IT8867386A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Extrusionskopf zum Herstellen von Folien- bzw. Plattenmaterial, das innen mit relativ dichtgepackten Strängen bzw. Schnuren verstärkt ist.
Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung einen Extrusionskopf zum Herstellen von Lagen aus elastomerem Material, das innen mit Metall- oder Textilsträngen bzw. -schnuren in hoher Dichte verstärkt ist, d.h. in der gleichen Ebene liegend und mit einem mittleren Strang- bzw. Schnurabstand von angenähert 0,1 mm dicht zusammengepackt.
Verstärkte Lagen werden normalerweise unter Verwendung von Extrudern hergestellt, die einen Extrusionskopf haben, der einen Formadapter umfaßt, in dessen Innerem ein Dorn untergebracht ist, der mit der Ausgangsform fluchtet und einen Axialkanal zum Zuführen der verstärkenden Stränge bzw. Schnuren zu der Form hat.
Das vordere Ende des Dorns, das der Form zugewandt ist, weist gewöhnlich einen Einsatz auf, durch welchen die Stränge bzw. Schnuren zugeführt werden und der zusammen mit dem Formadapter einen oberen und unteren Kanal begrenzt, durch welche die Form mit elastomerem Kunststoffmaterial zum Ausbilden von zwei Schichten des elastomeren Folien- bzw. Plattenmaterials eingespeist wird, die auf jeder Seite einer zwischenliegenden Strang- bzw. Schnurschicht angeordnet sind und entlang den Spalten zwischen benachbarten Strängen bzw. Schnuren miteinander verbunden sind.
Der besagte Einsatz besteht gewöhnlich aus einem oberen und unteren Element, die in kontaktierender Art und Weise zusammengespannt sind und ein Strang- bzw. Schnurführungsteil zum Aufrechterhalten einer konstanten Strang- bzw. Schnurverteilung, wenn die Stränge bzw. Schnuren durch die Form zugeführt und dem seitlichen Schub des Kunststoffmaterials ausgesetzt werden, das längs der besagten Zuführungskanäle zu der Form zugeführt wird, definieren.
Auf bekannten Extrusionsköpfen der vorerwähnten Art weisen das obere und untere Element des besagten Einsatzes jeweilige flache seitliche Oberflächen auf, die in kontaktierender Art und Weise zusammengespannt sind und von denen jede eine Reihe von Nuten hat, die sich mit entsprechenden Nuten auf der anderen Oberfläche so verbinden, daß sie jeweilige Strang- bzw. Schnurführungslöcher begrenzen.
Indem sie sich zwischen den besagten beiden Zuführungskanälen befinden, wird das obere und untere Element des besagten Einsatzes daher starkem Druck unterworfen, durch welchen die besagten Elemente eines gegen das andere zusammengedrückt werden.
Starker Kontaktdruck wird demgemäß auf die Kontaktoberflächen des besagten oberen und unteren Elements ausgeübt, d.h. auf die flachen Streifenteile der besagten kontaktierenden Oberflächen, die sich zwischen jedem Paar von benachbarten Nuten erstrecken.
Daher ist für Strang- bzw. Schnurdichten über und oberhalb eines gegebenen Werts die Breite der besagten flachen Streifen offensichtlich so klein, daß spezifische Kontaktdrücke über die Fließgrenze des Metalls hinaus, aus welchem der Einsatz ausgebildet ist, erzeugt werden, so daß demgemäß die Membranen zwischen benachbarten Nuten auf jedem Element zusammenbrechen und sich der Strang bzw. die Schnur innerhalb des Führungsteils festfrißt.
Wegen des obigen Nachteils können die Extrusionsköpfe der vorerwähnten Art nicht für Strang- bzw. Schnurdichten verwendet werden, die Streifen von weniger als angenähert 0,5 mm in der Breite umfassen.
In GB-A-279 383 ist eine verbesserte Art von Extrusionskopf offenbart, umfassend eine Form für ein innen mit Strängen bzw. Schnuren verstärktes Folien- bzw. Plattenmaterial, und einen Strang- bzw. Schnurführungseinsatz, in welchem ein erstes und ein zweites Element übereinander unter Einfügung eines zwischenliegenden Elements angeordnet sind, das zusammen mit dem obigen ersten und zweiten Element zwei Eingangsstrang- bzw. -schnurführungsteile definiert, die übereinander angeordnet sind und von denen jedes um die Hälfte des Strang- bzw. Schnurabstands in Bezug auf das andere versetzt ist.
In dem Extrusionskopf der obigen verbesserten Art kann die Breite der vorerwähnten flachen Streifen infolge des Vorhandenseins der obigen beiden überlagerten Eingangsstrang- bzw. -schnurführungsteile erhöht sein, um ein Nachgeben, auch wenn eine relativ große Anzahl von Strängen bzw. Schnuren verwendet wird, zu vermeiden. Jedoch kann der obige verbesserte Typ des Extrusionskopfs nicht für die Herstellung von innen verstärkten Lagen hoher Strang- bzw. Schnurdichte verwendet werden, da die Stränge bzw. Schnuren, die aus den obigen beiden Eingangsführungsteilen herauskommen, ungeführt bleiben, wenn sie zur Ausbildung einer einzigen Strang- bzw. Schnurschicht miteinander in Eingriff kommen, und sehr leicht zu der Herstellung einer nichtgleichförmigen Lage führen können.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Extrusionskopf der obigen verbesserten Art zur Verfügung zu stellen, der die Herstellung von verstärkten Lagen ermöglicht, die eine hohe Strang- bzw. Schnurdichte" haben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Extrusionskopf zum Herstellen von Folien- bzw. Plattenmaterial, im besonderen elastomerem Material, das innen mit relativ dicht gepackten Strängen bzw. Schnuren verstärkt ist, zur Verfügung gestellt; der Extrusionskopf umfaßt eine Form für das innenverstärkte Folien- bzw. Plattenmaterial, einen Strang- bzw. Schnurführungseinsatz, der ein erstes und zweites Element umfaßt, die kontaktierend und übereinander angeordnet sind, und ein zwischenliegendes Element, das zwischen dem ersten und zweiten Element angeordnet ist und damit zwei Eingangsführungsteile definiert, die übereinander angeordnet sind und von denen jedes um die Hälfte des Strang- bzw. Schnurabstands in Bezug auf das andere versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischenliegende Element weiter mit dem ersten und zweiten Element ein Ausgangsführungsteil definiert, das der Form zugewandt ist und eine Anzahl von Löchern hat, die in einer Reihe angeordnet sind; wobei jedes Eingangsführungsteil eine Strang- bzw. Schnurdichte hat, die gleich der Hälfte jener des Ausgangsführungsteils ist.
Die Erfindung wird nun, um ein Beispiel zu geben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Figur 1 einen axialen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des Extrusionskopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 2 eine Vorderansicht einer Einzelheit in Figur 1 zeigt;
Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 2 zeigt;
Figur 4 eine Aufsicht der Einzelheit der Figur 2 zeigt, wobei Teile zugunsten der Einfachheit entfernt sind;
Figur 5 eine Vorderansicht eines Details in Figur 2 zeigt;
Figur 6 eine seitliche Endansicht des Details der Figur 5 zeigt;
Figur 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Figur 5 zeigt;
Figur 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Figur 5 zeigt;
Figur 9 einen Querschnitt einer verstärkten Lage zeigt, die unter Verwendung des Extrusionskopfs in Figur 1 ausgebildet worden ist.
Nummer 1 in Figur 1 bezeichnet einen Extrusionskopf zum Herstellen einer elastomeren Lage 2 (Figur 9), die innen mit Metall- oder Textilsträngen bzw. -schnuren 3 "hoher Dichte" verstärkt ist, d.h. angeordnet Seite an Seite in der gleichen Ebene und angenähert 0,1 mm auseinander.
Der Kopf 1 umfaßt ein äußeres Gehäuse 4, das Längsseitenwände 5 und eine vordere Endwand 6 mit einem im wesentlichen rechteckigen axialen Durchgangsloch 7 hat. Der Kopf 1 umfaßt außerdem einen Formadapter 8, der innerhalb eines durch die Wände 5 begrenzten Hohlraums 9 untergebracht ist und dessen Vorderseite in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Wand 6 angeordnet ist. Der Formadapter 8 weist einen inneren axialen Kanal 10 auf, der durch eine innere Quertrennwand 11 in zwei Teile unterteilt ist. Ein erster der besagten Teile, der sich auf der Rückseite befindet, besteht aus einem Loch 12 von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, das sich nach der besagten Trennwand 11 zu verjüngt, während der zweite der besagten Teile aus einem Loch 13 von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besteht, das koaxial mit dem Loch 7 ist und dessen rückwärtiges Ende mit dem vorderen Ende des Lochs 12 über ein Loch 14 von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt in Verbindung steht, das durch die Trennwand 11 ausgebildet ist und sich nach dem Loch 13 zu verjüngt, beginnend von dem verjüngten vorderen Ende des Lochs 12.
Das Loch 13 nimmt einen parallelepipedischen Körper 15 einer Form 16 auf, der axial zwischen der Trennwand 11 und der Wand 6 arretiert ist und eine Vorderseite, einen Ansatz 17 von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, der sich durch das Loch 7 nach dem Äußeren des Gehäuses 4 erstreckt, umfaßt.
Die Form 16 wird durch eine obere Form 18 und eine untere Form 19 definiert, welche durch Stifte 20 verbunden sind und einen Querschlitz 21 begrenzen, der koaxial mit dem Loch 7 ist und durch welchen die Lage 2 extrudiert wird.
Das Loch 12 enthält den rückwärtigen Körper 22 eines Strang- bzw. Schnurführungsteils 23, auf das hier nachstehend als ein "Dorn" Bezug genommen wird, wobei der besagte Körper 22 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, der sich nach der Trennwand 11 zu verjüngt, und dessen rückwärtiger Teil eine obere und untere Quernut 24 und 25 aufweist, die einen Verteiler für elastomeres Kunststoffmaterial bilden, das in das Gehäuse 4 und den Formadapter 8 durch ein seitliches Eingangsloch 26 eingespeist wird. Das vordere Teil des Körpers 22 weist einen oberen und unteren axialen Zuführungskanal 27 und 28 auf, deren jeweilige rückwärtige Enden jeweils mit den Nuten 24 und 25 in Verbindung stehen.
Der Körper 22 besteht aus einer oberen und unteren Platte 29 und 30, die einen Schlitz 31 begrenzen, durch welchen Stränge bzw. Schnuren 3 zu der Form 16 zugeführt werden.
Zusätzlich zu dem rückwärtigen Körper 22 umfaßt der Dorn 23 auch einen Quereinsatz 32 von im wesentlichen dreieckigem Querschnitt, der in Eingriff mit dem sich verjüngenden Loch 14 ist und dessen zugespitzter vorderer Endteil sich ins Innere einer Quernut 33 erstreckt, die auf der rückwärtigen Oberfläche des Körpers 15 der Form 16 ausgebildet ist. Auf der oberen und unteren Oberfläche des Lochs 14 sind zwei Nuten ausgebildet, die zusammen mit der oberen und unteren Oberfläche des Einsatzes 32 zwei sich verjüngende, konvergierende Kanäle 34 und 35 begrenzen, welche jeweils mit den Kanälen 27 und 28 in Verbindung stehen und dazu vorgesehen sind, elastomeres Kunststoffmaterial zu dem Schlitz 21 der Form 16 zuzuführen.
Der Einsatz 32 ist rückwärts durch eine flache Oberfläche 36 begrenzt, die eine flache vordere Oberfläche 37 des Körpers 22 kontaktiert und einen Ansatz 38 hat, der mit einer Quernut 39 in Eingriff ist, die auf der Oberfläche 37 ausgebildet ist.
Wie im besonderen in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist, besteht der Einsatz 32 aus einem keilförmigen oberen und unteren Element 40 und 41, von denen jedes auf seinen entgegengesetzten seitlichen Enden zwei Blöcke 42 in der Form eines rechteckigen Parallelepipedons aufweist, und jedes ist mit dem Block 42 auf dem anderen Element des Einsatzes 32 mittels einer Durchgangsschraube 43 verbunden.
Die Elemente 40 und 41 sind durch jeweilige geneigte Oberflächen 44 und 45 begrenzt, deren vordere Enden kontaktierend längs einer Linie angeordnet sind, die in der Axialebene des Kopfs 1 liegt, längs welcher sich die Schlitze 21 und 31 erstrecken. Beginnend von den vorderen Enden divergieren die besagten beiden Oberflächen 44 und 45, so daß sie eine V-Form 46 begrenzen, deren rückwärtiger Teil von einem keilförmigen Zwischenelement 47 eingenommen ist, das auf seinen entgegengesetzten Enden zwei Platten 48 hat, durch die Schrauben 43 montiert sind und die zwischen zwei jeweilige Blöcke 42 gespannt sind. Wie im besonderen in den Figuren 5 bis 8 gezeigt ist, ist das Zwischenelement 47 an der Oberseite und Unterseite durch zwei geneigte, konvergierende Oberflächen 49 und 50 begrenzt, welche die Oberfläche 44 bzw. 45 kontaktieren. Der Kontakt zwischen den Oberflächen 44 und 49 und den Oberflächen 45 und 50 ist auf den rückwärtigen Teil der Oberflächen 44 und 45 beschränkt, wobei die vorderen Teile 51 und 52 derselben freiliegen und einander direkt gegenüberliegen.
Wie in Figur 4 gezeigt ist, weisen die vorderen Teile 51 und 52 (von welchen nur der Teil 52 gezeigt ist) Nuten 53 auf, die koplanar mit den Schlitzen 21 und 31 sind. Die besagten Nuten 53, deren Tiefe, beginnend von dem vorderen Ende offensichtlich abnimmt, sind durch Rippen 54 getrennt, die eine minimale Breite von angenähert 0,1 mm an dem vorderen Ende haben und allmählich nach dem vorderen Ende des Zwischenelements 47 zu zunehmen. Jede Nut 53 auf dem Teil 51 verbindet sich mit einer entsprechenden Nut 53 auf dem Teil 52, um ein Loch 55 (Figur 2) auf einem Strang- bzw. Schnurausgangsführungsteil 56 zu begrenzen, das zwischen den vorderen Teilen 51 und 52 definiert ist.
Die rückwärtigen Teile der Oberflächen 44 und 45 sind flach, wohingegen die Oberflächen 49 und 50, die jeweils dieselben kontaktieren, jeweilige Sätze von Nuten 57 und 58 aufweisen, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, wobei jede dieser Nuten mit einem jeweiligen Loch 55 fluchtet und im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie ein jeweiliges Loch 55 aufweist. Die Nuten 57 und 58 sind mit dem Zweifachen des Abstands der Löcher 55 gleich beabstandet und sind um die Hälfte eines Abstands in Bezug zueinander versetzt, so daß sie mit jeweiligen alternierenden Löchern 55 fluchten. Jede Nut 57 und 58 ist von der benachbarten Nut 57, 58 durch eine Rippe 59 getrennt, die durch einen flachen Streifen 60 definiert ist, der einen Teil der jeweiligen Oberfläche 49, 50 bildet und in der Breite wenigstens gleich dem Durchmesser der Nuten 57 und 58 ist.
Zusammen mit den gegenüberliegenden Oberflächen 44 und 45 begrenzen die Nuten 57 und 58 zwei überlagerte Eingangsführungsteile 61 und 62, welche beide innerhalb des Ausgangsführungsteils 56 konvergieren und von denen jedes eine Führungslochdichte hat, die gleich der Hälfte jener des Ausgangsführungsteils 56 ist, und welche rückwärts mit dem Schlitz 31 in Verbindung stehen.
Im tatsächlichen Gebrauch werden Stränge bzw. Schnuren 3 zunächst durch den Schlitz 31 eingefädelt, so daß von jedem Paar von Strängen bzw. Schnuren 3 einer bzw. eine in Eingriff mit einer Nut 57 auf dem Eingangführungsteil 61 ist, und der bzw. die andere mit einer Nut 58 auf dem Eingangsführungsteil 62. Jeder Strang bzw. jede Schnur 3 wird dann durch ein jeweiliges Loch 55 auf dem Ausgangsführungsteil 56 eingefädelt, an welcher Stelle die Extrusion der Lage 2 in bekannter Weise begonnen werden kann.
Das Zwischenelement 47 sorgt demgemäß für eine beträchtliche Verlängerung der Kontaktoberflächen innerhalb des Einsatzes 32 und vermindert so den spezifischen Kontaktdruck auf annehmbare Grenzen, selbst wenn Lagen 2 "hoher Strang- bzw. Schnurdichte" extrudiert werden. In dem Fall von solchen Lagen werden die besagten Kontaktoberflächen nicht durch angenähert 0,1 mm breite Streifen wie auf den Einsätzen von bekannten Extrusionsköpfen ausgebildet, sondern durch Streifen, wie die Streifen 60 und 61, die in der Breite wenigstens gleich dem Durchmesser der Stränge bzw. Schnuren 3 sind.

Claims

1. Ein Extrusionskopf (1) zum Herstellen von Folien- bzw. Plattenmaterial (2), im besonderen elastomerem Material, innen verstärkt mit relativ dicht gepackten Strängen bzw. Schnuren (3); der Extrusionskopf (1) umfaßt eine Form (16) für das innen verstärkte Folien- bzw. Plattenmaterial (2), einen Strang- bzw. Schnurführungseinsatz (32), der ein erstes und zweites Element (40, 41) umfaßt, die kontaktierend und übereinander angeordnet sind, und ein Zwischenelement (47), das zwischen dem ersten und zweiten Element (40, 41) angeordnet ist und damit zwei Eingangsführungsteile (61, 62) definiert, die übereinander angeordnet sind und von denen jedes um die Hälfte des Strang- bzw. Schnurabstands in Relation zu dem anderen versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (47) weiter mit dem ersten und zweiten Element (40, 41) ein Ausgangsführungsteil (56) definiert, das der Form (16) zugewandt ist und eine Anzahl von Löchern (55) hat, die in einer Reihe angeordnet sind; wobei jedes Eingangsführungsteil (61, 62) eine Strang- bzw. Schnurdichte hat, die gleich der Hälfte jener des Ausgangsführungsteils (56) ist.

2. Ein Extrusionskopf, wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Element (40, 41) jeweilige vordere Teile haben, welche der Form (16) zugewandt sind, und in direktem Kontakt miteinander sind, so daß sie das Ausgangsführungsteil (56) definieren; und jeweilige rückwärtige Teile, die unter der Einfügung des Zwischenelements (47) zusammengespannt sind, so daß sie die beiden Eingangsführungsteile (61, 62) definieren.

3. Ein Extrusionskopf, wie in Anspruch 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (47) an der Oberseite und Unterseite durch zwei geneigte, konvergierende flache Oberflächen (49, 50) begrenzt ist, die jeweils den rückwärtigen Teil der jeweiligen inneren Oberflächen (44, 45) des ersten und zweiten Elements (40, 41) kontaktieren; wobei die inneren Oberflächen (44, 45) jeweilige vordere Teile (51, 52) umfassen, welche einander direkt gegenüberliegen und kontaktieren.

4. Ein Extrusionskopf, wie in Anspruch 3 beansprucht, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß jeder vordere Teil (51, 52) von jeder inneren Oberfläche eine Anzahl von Nuten (53) aufweist, wobei sich jede mit einer entsprechenden Nut (53) auf dem anderen vorderen Teil (51, 52) verbindet, so daß sie ein jeweiliges Loch (55) auf dem Ausgangsführungsteil (56) begrenzen; wobei die Nuten (53) auf dem ersten und zweiten Element (40, 41) von dem vorderen Ende aus in der Tiefe abnehmen und durch Rippen (54) von minimale Breite an der Vorderseite und nach dem vorderen Ende des Zwischenelements (47) in der Breite allmählich zunehmend getrennt sind.

5. Ein Extrusionskopf, wie in Anspruch 3 oder 4 beansprucht, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die rückwärtigen Teile der inneren Oberflächen (44, 45) des ersten und zweiten Elements (40, 41) flach sind, wohingegen die Oberflächen (49, 50) des Zwischenelements (47), die jeweils dieselben kontaktieren, jeweilige Sätze von Nuten (57, 58) aufweisen, welche die beiden Eingangsführungsteile (61, 62) definieren; wobei jede Nut (57, 58) auf dem Zwischenelement (47) im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie ein jeweiliges Loch (55) auf dem Ausgangsführungsteil (56) hat.

6. Ein Extrusionskopf, wie in Anspruch 5 beansprucht, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Nuten (57, 58) auf dem Zwischenelement (47) mit dem zweifachen Abstand der Löcher (55) auf dem Ausgangsführungsteil (56) gleichmäßig beabstandet sind, und um die Hälfte eines Abstands in Bezug aufeinander versetzt sind, so daß sie mit jeweiligen alternierenden Löchern (55) auf dem Ausgangsführungsteil (56) fluchten.

7. Ein Extrusionskopf, wie in Anspruch 6 beansprucht, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß benachbarte Nuten (57, 58) auf dem Zwischenelement (47) durch eine Rippe (59) getrennt sind, die in der Breite wenigstens gleich dem Durchmesser der Nuten (57, 58) ist.