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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Strangpressen, welche Spannmittel mit einer einfachen
Struktur aufweist.
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Vorrichtungen zum Strangpressen für das Extrudieren von
gummiartigen Materialien oder anderen plastischen
Werkstoffen und für die Herstellung von verschiedenartigen
Formteilen, wie zum Beispiel Folien oder Rohren sind
weitgehend im Gebrauch. In solchen Vorrichtungen zum
Strangpressen ist für das Auswechseln der Düsen oder zum
Zwecke der Reinigung der Speisekanäle für die Zufuhr des
plastischen Werkstoffes oder für die Änderung der Form des
extrudierten Produktes ein bewegliches Kopfteil in dem an
den Hauptkörper der Vorrichtung zum Strangpressen
anschließenden Hauptkörper eines Kopfteils angeordnet, so
daß der Hauptkörper eines Kopfteils und der bewegliche
Kopfteil voneinander abgetrennt werden können.
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Da jedoch zwischen dem Hauptkörper eines Kopfteils und dem
beweglichen Kopfteil ein Speisekanal ausgebildet ist,
welcher von einem plastischen Werkstoff unter hohem Druck
durchquert wird, kommt eine starke Trennkraft zur Wirkung,
so daß es erforderlich ist, die beiden Teile sehr fest
miteinander zu verspannen.
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Wie dies schematisch in der Fig. 1 dargestellt ist, in der
eine Vielzahl von Hauptkörpern von Extrudern 5A, 5B
vorgesehen ist, werden insbesondere bewegliche Kopfteile 7,
7 an dem oberen und unteren Teil des Hauptkörpers eines
Kopfteils 6 befestigt und da daher die Trennkraft sehr groß
ist, ist es notwendig, die Anschlußflächen durch eine sehr
feste Verspannung untereinander abzudichten.
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Im Stand der Technik wurde für diese Art der Verspannung
ein starker hydraulischer Zylinder verwendet, wie dies in
der EP 0 270 816 A1 beschrieben ist, oder aber eine
Knebelklemme.
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Bei Einsatz eines hydraulischen Zylinders werden, wenn ein
Verstärkermechanismus mit diesem kombiniert wird, die
Abmessungen des hydraulischen Zylinders sehr groß und es
muß an jedem beweglichen Kopfteil ein solcher hydraulischer
Zylinder vorgesehen werden, wodurch die Kosten der
Vorrichtung ansteigen und die Wartungsarbeiten schwierig
werden. Wenn eine Knebelklemme verwendet wird, so wird die
Konstruktion der Vorrichtung kompliziert und die Anschlüsse
müssen mit hoher Präzision durchgeführt werden, wodurch die
Herstellkosten in unverhältnismäßiger Weise ansteigen.
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Es ist daher ein wesentliches Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Strangpressen
vorzuschlagen, welche eine einfache Struktur hat und in der
die Anschlußflächen sicher abdichten.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält eine
Vorrichtung zum Strangpressen 1 einen Extruder 2 mit einem
Hauptkörper eines Kopfteils 6 mit zwei Extruderhauptkörpern
5a, 5B, die sich in Querrichtung in einem spitzen Winkel
schneiden und an dessen Rückseite F montiert sind, sowie
ein Paar beweglicher Kopfteile 7, welche mit dem
Hauptkörper eines Kopfteils 6 gekoppelt sind und in
verspanntem Zustand eine Düsenöffnung 37 bilden, welche mit
den Extruderhauptkörpern 5A, 5B an deren vorderen Enden
kommunizieren, sowie eine Spannvorrichtung (3), welche den
Hauptkörper eines Kopfteils 6 und die beweglichen Kopfteile
7 miteinander verspannt. Dieser Hauptkörper eines Kopfteils
6 ist mit einer Grundplatte 20 ausgestattet, die eine obere
und eine untere Einkerbung 22 und eine Fläche 26 aufweist,
welche aus dieser Grundplatte herausragt, um diese beiden
Einkerbungen zu bilden und Speisekanäle 24 in dieser
Grundplatte auszuformen, welche mit den Auslässen für die
Gummimasse der Extruderhauptkörper 5A, 5B kommunizieren,
sowie eine Innenfläche 27, welche sich von der rückwärtigen
Kante der herausragenden Fläche 26 in einem stumpfen Winkel
von 90º erstreckt.
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Außerdem sind diese beweglichen Kopfteile 7 in Kerben 22
angeordnet und besitzen jeweils eine Abdeckfläche 31,
welche an der herausragenden Fläche 26 anliegt, um dadurch
einen Pfad 35 zu bilden, welcher mit dem Speisekanal 24
kommuniziert, sowie eine rückwärtige Fläche 32, die an der
Innenfläche 27 anliegt. In dem mittleren Teil der
Abdeckfläche 31 jeder der beweglichen Kopfteile 7 oder auf
der herausragenden Fläche 26 ist eine Nut vorgesehen, um
einen Pfad zu bilden, welcher mit dem Speisekanal 24 in der
Grundplatte kommuniziert, wenn die Kopfteile miteinander
verspannt sind, und dieser Hauptkörper eines Kopfteils 6
ist mit einem ersten Anschlagselement 41 versehen, welches
sich aus seinem Seitenteil erstreckt und mit einer ersten
Anschlagsfläche 43 ausgestattet ist, die nach rückwärts
gegen die Seitenfläche des Hauptkörpers eines Kopfteils 6
geneigt ist. Jeder der beweglichen Kopfteile 7 ist mit
einem zweiten Anschlagselement 42 versehen, welches sich
aus dessen Seitenfläche erstreckt und eine zweite
Anschlagsfläche 44 aufweist, welche sich in einer Richtung
erstreckt, die zusammen mit einer Abdeckfläche 31 und einer
rückwärtigen Fläche 32 eine Seite eines Dreiecks bildet.
Die Spannvorrichtung 3 enthält einen Portalrahmen, welcher
zwischen einem Paar Seitenwänden steht, zwischen denen
obere und untere Schubelemente 53 und ein Spannelement 55
vorgesehen sind, welche an einem in den Seitenteilen
vorgesehenen Vorschubwerkzeug 56 befestigt sind, wobei
diese Schubelemente 53 Kontaktflächen 54 aufweisen, welche
an den zweiten Anschlagsflächen 44 anliegen, und das
Spannelement 55 in der Lage ist, sich von innen nach außen
von der Seitenfläche des Hauptkörpers eines Kopfteils 6 zu
bewegen und an der ersten Anschlagsfläche 43 des ersten
Anschlagselementes 41 zum Anschlag zu kommen und diese
Teile miteinander zu verpressen, indem es sich in Richtung
der Seitenfläche des Hauptkörpers eines Kopfteils 6 bewegt.
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Wie bereits weiter oben erwähnt, ist auf der Seitenfläche
des Hauptkörpers eines Kopfteils der Vorrichtung zum
Strangpressen, an dessen Rückseite der Hauptkörper des
Extruders befestigt ist, ein erster Anschlag vorgesehen,
dessen rückwärtiges Ende geneigt ist, und an der
Seitenfläche des beweglichen Kopfteils ist ein zweiter
Anschlag angeordnet. Die Spannvorrichtung besitzt ein
Schubelement mit einer Kontaktfläche, welche an dem zweiten
Anschlag anliegt, sowie ein Spannelement, um den ersten
Anschlag in den Zustand der Berührung zu bringen.
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Der zweite Anschlag und das Schubelement stehen miteinander
in Berührung und der erste Anschlag und das Spannelement
stehen keilförmig miteinander im pressenden Eingriff, um so
den beweglichen Kopfteil näher an den Hauptkörper eines
Kopfteils zu bringen und dadurch die Verbindungsflächen
untereinander zu verpressen und zu verklemmen und das
ungewollte Austreten von plastischem Werkstoff zu
verhindern. Außerdem bildet die mit dem Schubelement des
zweiten Anschlags in Berührung stehende zweite
Anschlagsfläche zusammen mit der Abdeckfläche und der
rückwärtigen Fläche, welche die Verbindungsflächen mit dem
Hauptkörper eines Kopfteils herstellen, die Seite eines
Dreiecks, so daß aufgrund ihrer Teilkraft die Klemmkraft
einen wirksameren Kontakt zwischen den Verbindungsflächen
aufbauen kann.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung als Beispiel in Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen erklärt, in denen folgendes dargestellt ist:
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Die Fig. 1 zeigt eine Teilansicht einer Ausführungsart der
vorliegenden Erfindung.
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Die Fig. 2 zeigt eine schematische Vorderansicht der ersten
und zweiten Anschlagsmittel, des Schubelementes und des
Spannelementes.
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Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht dieser Teile.
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Die Fig. 4 zeigt eine teilweise Draufsicht auf die
Funktionsweise der Vorrichtung.
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Die Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht eines anderen Beispiels
der Spannvorrichtung.
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Die Fig. 6 zeigt eine Teilansicht eines Hauptkörper eines
Kopfteils und der beweglichen Kopfteile.
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Die Fig. 7 zeigt einen Aufriß eines Hauptkörpers eines
Kopfteils und der beweglichen Kopfteile.
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Die Fig. 1 bis 7 zeigen eine Ausführungsart, in der die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Strangpressen 1 als eine
Presse für die Extrusion von gummiartigen Materialien
verwendet wird.
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Die Vorrichtung zum Strangpressen 1 enthält einen Extruder
2 und eine Spannvorrichtung 3, und die Spannvorrichtung 3
ist mit einer Vorrichtung 9 für die Regulierung der Dicke
ausgestattet, welche eine Walze für die Justierung der
Dicke einer Folie S aufweist, die von dem Extruder 2
extrudiert wird.
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Wie in der Fig. 1 gezeigt, ist der Extruder 2 auf einem
Schlitten montiert, der sich auf einer Schiene 11 hin- und
herbewegt, die sich von der Spannvorrichtung 3 erstreckt.
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Der Extruder 2 enthält einen Extruderhauptkörper 5A,
welcher horizontal auf einer Halterung 13 angeordnet ist,
und über diesem ist im Reitersitz ein Extruderhauptkörper
5B angeordnet. Der Extruder 2 ist in dieser Ausführungsart
in Form einer Pickervorrichtung zum Strangpressen für die
Extrusion eines Produktes in Form einer Folie ausgebildet,
bei dem verschiedene Gummimaterialien laminiert werden.
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Wie in den Fig. 6, 7 gezeigt, schneiden sich die
Hauptkörper 5A, 5B des Extruders in Querrichtung in einem
spitzen Winkel und ihre vorderen Enden werden mit Hilfe von
Bolzen an der V-förmig gebogenen rückwärtigen Fläche F des
Hauptkörpers eines Kopfteils 6 angekoppelt. Die Hauptkörper
des Extruders 5A, 5B haben eine bekannte Konstruktion für
das Verkneten und Schmelzen des gummiartigen Materials,
welches von einer Einlaßöffnung 14 mit Hilfe einer
Schraubenwelle zugeführt wird, die von einem Motor M über
ein orthogonales Untersetzungsgetriebe angetrieben wird.
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Der Hauptkörper eines Kopfteils 6 ist über Halterungen 15
auf dem Schlitten gelagert und besitzt eine Grundplatte 20,
welche aus einem schlanken Block für die Ausbildung von
Folien hergestellt ist. Die Grundplatte 20 besitzt L-
förmige obere und untere Kerben 22, 22, deren vordere obere
und untere Teile weggeschnitten sind.
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Mit Hilfe dieser Kerben 22, 22 wird die Grundplatte 20 des
Hauptkörpers eines Kopfteils 6 mit einer herausragenden
Oberfläche 26 ausgestattet, um auf diese Weise Speisekanäle
24, 24 freizugeben, welche mit der Zufuhröffnung für
gummiartige Materialien der Hauptkörper des Extruders 5A,
5B kommunizieren, sowie mit einer Innenfläche 27, die in
einem stumpfen Winkel von 90 Grad oder mehr als 90 Grad die
herausragende Fläche 26 an der rückwärtigen Kante der
herausragenden Fläche 26 kreuzt. In dem Pfad der Annäherung
der oberen und unteren herausragenden Flächen 26, 26 an die
Vorderseite besitzt die Grundplatte 20 einen sich nach
vorne erstreckenden abgeschrägten Nasenteil 30.
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In die oberen und unteren Kerben 22, 22 sind obere und
untere bewegliche Köpfen 7, 7 eingesetzt. Wie in den Fig.
2, 3 schematisch dargestellt, enthält der bewegliche
Kopfteil 7 eine Abdeckfläche 31, welche an der
herausragenden Fläche 26 anliegt, sowie eine an der
Innenfläche 27 anliegende rückwärtige Fläche 32 und bildet
in dieser Ausführungsart weiterhin eine Kontaktfläche 33,
welche an der Vorderseite des Nasenteils 30 anliegt, und
schließlich eine Teilfläche 34, welche mit den oberen und
unteren beweglichen Kopfteilen 7, 7 in Berührung steht. Die
herausragende Fläche 26 und/oder die Abdeckfläche 31
besitzen eine eigene Nut, welche im mittleren Teil in der
Richtung des Breitenveralufs angeordnet ist und einen Pfad
35 bildet, der, wie in der Fig. 1 gezeigt, mit dem
Speisekanal 24 kommuniziert. Die oberen und unteren
beweglichen Kopfteile 7, 7 bilden an der Vorderseite über
dem konvergierenden Teil des Pfades 35 eine Düsenöffnung
37. Die Düsenöffnung 37 kann dadurch hergestellt werden,
daß ein Düsenflansch verwendet wird, welcher löslich an dem
beweglichen Kopfteil befestigt ist.
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Die beweglichen Kopfteile 7, 7 werden mit Hilfe von
Kippelementen 36 an den oberen und unteren Enden der
Grundplatte 20 gekippt und mit Hilfe der oberen und unteren
Zylinder 39 gedreht, um auf diese Weise die Kerben 22, 22
zu öffnen.
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Der Hauptkörper eines Kopfteils 6 besitzt an seiner
Seitenfläche einen ersten Anschlag 41. Die beweglichen
Kopfteile 7 besitzen auf ihren Oberflächen zweite Anschläge
42, 42.
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Der erste Anschlag 41 besteht aus einer trapezförmigen
Platte, welche sich von der Seite des Nasenteils 30
erstreckt, und das rückwärtige Ende hinter der Mittellinie
des Hauptkörpers eines Kopfteils 6 bildet eine erste
Anschlagsfläche 43, die eine Neigung hat, welche nach
rückwärts gegen die Seitenfläche verläuft. Die zweiten
Anschläge 42, 42 bestehen aus Platten, welche sich von der
Seite des beweglichen Kopfteils 7 erstrecken und die von
der Abdeckfläche 31 entfernt liegende Seite bildet eine
zweite Anschlagsfläche 44 mit einer Seite, welche zusammen
mit der Abdeckfläche 31 und der rückwärtigen Fläche 32 ein
Dreieck bildet. Daher ist der Winkel, welcher von der
zweiten Anschlagsfläche 44 mit der axialen Linie X gebildet
wird, größer als der Winkel, welcher von der Abdeckfläche
31 mit der axialen Linie X gebildet wird.
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Die Spannvorrichtung 3 besitzt einen Portalrahmen, welcher
zwischen einem Paar von Seitenwänden 50, 50 aufgebaut ist,
die auf dem Fußboden mit einem Sockel als Verbindungsplatte
aufgestellt sind, und besitzt eine Vorrichtung 9 für die
Regulierung der Dicke mit oberen und unteren Walzen 51, 51,
welche zwischen den Seitenwänden 50, 50 angeordnet sind.
Innerhalb der Seitenwände 50 und vor den Walzen 51 sind
obere und untere Schubelemente 53, 53 angeordnet, deren
Kontaktflächen 54, 54 an den zweiten Anschlagsflächen 44,
44 der oberen und unteren zweiten Anschläge 42, 42
anliegen. Die Kontaktflächen 54, 54 sind in dem gleichen
Winkel geneigt, wie die zweiten Anschlagsflächen 44.
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Die Seitenwand 50 ist mit einem Zylinder oder einem anderen
Vorschubwerkzeug 56 ausgerüstet, welches ein Spannelement
55 besitzt, das an der ersten Anschlagsfläche 43 des ersten
Anschlages 41 anliegt und sich dagegen preßt, indem es sich
von innen nach außen gegen den Hauptkörper eines Kopfteils
6 bewegt, wenn die Kontaktfläche 54 an der zweiten
Anschlagsfläche 44 anliegt. Das Spannelement 55 besitzt
eine Neigung, die, wie in der Fig. 4 schematisch
dargestellt, in demselben Winkel schneidet, wie die erste
Anschlagsfläche 43. Wenn sich also das Spannelement 55 nach
außen bewegt, werden der bewegliche Kopfteil 7, welcher von
der Kontaktfläche 54 gehalten wird, sowie der von dem
Spannelement 55 verpreßte Hauptkörper eines Kopfteils 6 in
Richtung ihrer Annäherung verspannt. Daher stehen die
herausragende Fläche 26 und die Abdeckfläche 31, die
Innenfläche 27 und die rückwärtige Fläche 32 in
gegenseitigem Kontakt und verhindern dadurch das ungewollte
Austreten von Gummimasse. Gleichzeitig werden die
Kontaktfläche 33 und die Teilfläche 34 in engen Kontakt
miteinander gebracht.
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Die zweite Anschlagsfläche 44 bildet zusammen mit der
rückwärtigen Fläche 32 die Seite eines gegen die
Abdeckfläche 31 geneigten Dreiecks und auf diese Weise übt
die auf die erste Anschlagsfläche 43 in der axialen Linie X
wirkende Kraft Teilkräfte auf die Abdeckfläche 31 und die
rückwärtige Fläche 32 aus, so daß diese beiden Flächen in
engen Kontakt miteinander gebracht werden können.
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Das Spannelement 55 bewegt sich nach rückwärts und dann
bewegt sich der Extruder 2 auf der Schiene 11, um von der
Spannvorrichtung 3 abgetrennt zu werden. Als Ergebnis wird
er gelöst und der Zylinder 39 wird eingezogen und die
beweglichen Kopfteile 7, 7 werden geöffnet, damit die Düsen
ausgewechselt oder der Speisekanal gereinigt werden können.
Anschließend wird der Extruder 2 nach vorne bewegt und, wie
oben erwähnt, mit Hilfe der Spannvorrichtung 3 verspannt.
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Während in der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Extruder 2
am Fußboden befestigt werden kann, kann die
Spannvorrichtung 3 beweglich aufgestellt werden. In diesem
Fall kann die Spannvorrichtung 3 auf der am Fußboden
angebrachten Schiene laufen, oder aber ein Vorschubwerkzeug
56 mit einem Spannelement 55 und einem Schubelement 53
können auf einem rechteckigen Rahmen 61 angeordnet werden,
der beweglich auf den darüber im Reitersitz angeordneten
Schienen 60, 60 montiert ist. In diesem Fall kann die
erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedener Weise
verändert werden, und zum Beispiel im automatischen Betrieb
mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes 64 betätigt werden,
welches Zahnräder aufweist, die in eine Zahnstange 62
eingreifen, welche an der Unterseite der Schiene 60
angeordnet ist.
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Wie weiter oben beschrieben, hat die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Strangpressen einen einfachen Aufbau, in
dem der erste Anschlag in dem Hauptkörper eines Kopfteils
angeordnet ist, während der zweite Anschlag in dem
beweglichen Kopfteil vorgesehen ist, und die
Spannvorrichtung ist mit einem Schubelement und einem
Spannelement ausgerüstet und kann mit Hilfe der Keilwirkung
eine sichere Verspannung gewährleisten, wodurch das Gewicht
der Maschine reduziert und der notwendige Raum für die
Aufstellung verringert werden können, und bei der außerdem
durch eine einfache Konstruktionsart die Herstellkosten
verringert werden und bei der die Wartungsarbeiten ohne
wesentliche Probleme durchgeführt werden können.