DE7932422U1 - Strangpresskopf - Google Patents

Description

Strangpreßkopf

Die Neiierung betrifft einen Strangpreßkopf mit einer ringförmigen Austrittsdüse zur Herstellung eines nach Verlassen der Austrittsdüse in eine geteilte Blasform eintretenden und nach Formschluß aufblasbaren Hohlstranges, wobei der Düsenquerschnitt, durch Verschieben des Düsenkerns oder -mantels gleichmäßig vergrößer- oder verkleinerbar ist, und bei dem der Düsenquerschnitt weiterhin in Jmfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist.

Strangpreßköpfe, bei denen der Düsenquerschnitt in Umfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist, wurden entwickelt, um eine gezielte Wanddickenverteilung im Hohlstrang zu erreichen. Bei der Herstellung von größeren Kohlkörpern, wie zum Beispiel Fässern, wird der Hohlstrang in eine geteilte Blasform extrudiert und das untere Strangende über Blasdorne gezogen, die vor Beginn des Formschlusses auseinandergespreizt werden, so daß das untere Strängende bereits jetzt schon Dickenunterschiede aufweist. Beim Formschluß wird der Hohlstrang in der Formteilungsebene oben und unten zugequetscht und verschweißt. Beim nachfolgenden Aufblasen des Hohlstranges zu einer durch die Form vorgegebenen Gestalt, muß der Hohlstrang in den oberen und unteren Einspannstellen, in der sogenannten Quetschnaht, über seinen Umfang unterschiedliche Reckwege zurücklegen, woraus sich entsprechende unterschiedliche Wandstärken des geblasenen Hohlkörpers ergeben. Diese Wandstärkenunterschiede sind bei zylinderförmigen Hohlkörpern im Bereich der Endwände besonders ausgeprägt, und zwar stellt sich eine maximale Wandstärke in Nähe der Formtrennaht ein und sine minimale Wandstärke in den Zonen, die von der Formtrennaht am weitesten entfernt sind. Während an den äußersten Ecken der Formtrennaht das Material praktisch schon an der Forminnenkontur anliegt, also einen rehr geringen Reckvorgang eingeht> muß das" Material an der Mitte der Formtrennaht über den

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gesamten Radius des Hohlkofpefs fiiilWeg äUsgefööfct Werden, Ufa die Höhikörperböderi 2U bilden Uiid an der PöFminnenWänd ZUf Mläge zu kommen ι Sin Nächfüeßeii Vöfi Material äUs den Stellen, iti denen iiur ein geringer" ReckVofgang stattfindet zu den Steilen der größten Reckung, findet aufgrund der überall unter gleichem Druck wirkenden Blasluft nicht statt«

Der Hohlstraiig muß aus diesen Gründen von vornherein so dimensioniert sein, daß die im fertigen Hohlkörper entstehenden schwächsten Stellen iiöch ausreichende Stabilität aufweisen. Dies hat erhöhten Materialeifisätz gegenüber einem Hohlkörper mat durchlaufend gleicher Wandstärkenverteilung zur Folge, bringt zwangsläufig erhöhte Kühlzeit in den Arbeitsablauf und führt dadurch zu wirtschaftlichen Nach^ teiieni

Nach der französischen Patentschrift 1 385 115 hat man das Problem der Waiidstärkenveränderung im Hohlstrang durch Änderung des Düsenspaits während des Aüsstoßvorganges zu lösen gesucht, indem der in Achsrichtung gegenüber dem Düsenmantel verschiebbare, in der Hauptsache zylinderförmige Düsenkern von seiner halben Länge &n zwei gegenüberliegenden Seiten schräg nach innen uiid unten abfällende Abflächüngen aufweist. Die im Längsbereich zwischen den Abflachungen verbleibende Zylinderwand bleibt konstant, so daß sich der Düsenspalt in diesen Bereichen unbeschadet der Einstellung des Düsenkerns niemals ändern kann.

Beim Extrudieren des Hohlstranges ist am Anfang der Düsenkern jiach oben, vefscköbenj so¹ daß" zwei sich gegenüberliegende Materialänhäüfüngen in denjenigen Strangbereichen ausbilden, in denen die weitesten Reekwege zurückzulegen sind* Beim weiteren Strangaüstritt wird der Düsenkern nach unten verschöben, wobei entsprechend dem Abflachungsverlaüf sich der Düsenspält immer mehr der kreisförmigen Ringförm annähert

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die Abiläöhungen in den aylindfisehen TeiiL des Düsen« kefHs einlaufen* Def Düsenäpält hat öödärtn übOfäll gleiche Späitfefeite* Beiffi Weitefen Absenken des Hohlsi'rnnges wifd der ßüsenkefn wieder vorgeschoben, so daß sich Materiäiän* häufungeh in döSi Befeichen größerer ReckWege bilden*

Eine solche Vofrichtung eignet sich jedoch nujf zur Her* stellung kleinerer Hohlkörper* Große Hohlkörper benOtigen außerdem eine Düsenvefstellmöglichkeit in der Form, daß die Wanddicke des Hohlstfanges Über seinen gesamten Umfang abschnittsweise oder übef seine Gesamtlänge gleichmäßig Veränderbar ist* Beim Absenken eines längeren Hohlstranges verjüngt sich die Wandstärke des Hohlstranges infolge der Reckung unter Eigengewicht. Durch Verschieben des DÜsenkefns oder -mantels erweitert sich def Düsenspält, Ho daß durch Matefiälzugäbe die Wändstäfkenschwächung ausgeglichen wird.

Bei der Vorbeschriebenen Vorrichtung ist dies# Möglichkeit nicht gegeben, da der Düsenkern nur die partielle Verstellmögiichkeit an vorgegebenen Stellen hat.

Deshalb ist man nach der DAS 1 296 783 dazu übergegangen, die Wandstärkenbeeinflussung des Hohlstranges zweistufig durchzuführen, wobei die Wanddickenänderung über den gesamten Umfang des Hohlstranges Über dessen Gesamtlänge oder abschnittsweise einerseits und eine Änderung dter Wandstärke an partiell vorgegebener Stelle andererseits e-rfolgt. Hierbei wird das aus der kontinuierlich fördernden Extruderschnecke austretende Material zunächst einem Hohlraum Z.ugefÜhrt und gelangt von dort über einen Verbindüngsgäng zilim ZüfÜhrungskanal zur Auslaßöffnung. Wie bei der vorerwähnten französischen Patentschrift 1 385 115 befindet sich im Zuführungskanal zwecks Änderung des Düsenspalts in der DÜsenöf'fnüng ein verstellbarer, in bestimmter Weise profilierter Üüsenkern. Die partielle Düsenspaltänderung bewirkt eine Veränderung der Innenkontur des Hohlstfanges. Um unabhängig hiervon auch die Hohlsträngäüßenkontur verändern zu können, wird das Fassungsvermögen des vorgeschalteten Hohlraums verändert. Bei kontinuierlich fördernder Schnecke bedeutet eine Hohlraumver-

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itieinerUng eiiie Änderung der an der DüsenäUstrittsöf fiiUng Wirksamen Geschwindigkeit des KUnststöffiüätefiäls Und ifiit dem Geschwindigkeitsänstieg vergrößert sich der Ex= tfusiönsdrudki Wird dagegen das Fassungsvermögen des Hohl-* iäilrns bis zur vollen AusfiUtzbarkeit vergrößert ₄ so wird die Geschwindigkeit und der Druck des Materials Verringert₍

Ein gesteigerter Extrusionsdruck ergibt eine Vergrößerung des Außendurchmessers und der Wanddicke des Hohlstranges _t während bei einer Verringerung des Extrusionsdruckes der Aüßendurchmesser und die Wanddicke verringert werden. So wären theoretisch die Forderungen einer zweiteiligen Wand-^ Stärkenbeeinflussung des Hohlstranges erfüllt. Allerdings läßt sich eine exakte Steuerung des Hohlraumfüllvolumens und damit eiiie genaue Druckabstufung allein wegen der Materialträgheit nicht erzielen. Das bedeutet, daß Material

anhäufungen bzw. -Verringerungen an bestimmten Stellen des Hohlstranges nicht möglich sind. Auch ist keine scharfe Öbergangsmöglichkeit zwischen Dick- und Dünnstellen im Hohlstrang gegeben.

Wieder eine andere Möglichkeit zum Vergleichmäßigen der Wandstärke des Hohlstranges besteht nach der DAS 1 161 412 darin, daß die Wandstärke des Hohlstranges derart beeinflußt wird, daß im Bereich großer Reckfreudigkeit eine entsprechend große Dicke und im Bereich geringer Reckfreudigkeit eine entsprechend geringe Dicke der Wandung eingestellt wird, so daß die Dicke der Wandung des Hohlstranges nach dem Ausrecken an allen Stellen mit der gewünschten Dicke überein- | stimmt. Dabei kann der in die geöffnete Blasform eintretende Hohlstrang vor dem Formschluß im Bereich der sich bildenden Außenstellen der Quetschzonen durch Einengen des Düsenspalts in diesen Bereichen auf eine solche geringe Wanddicke gebracht werdenj daß diese der gewünschten Wanddicke nach dem Aufblasen des Hohlstranges in der geschlossenen Form entspricht*

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ZU diesem Zweck ist im Düsenrfiäntel ein Ring Vorgesehen,-der" über ZUg" öder DfUGkelemeiite verföfiiibäf istj so daß der Riiigspäit Und/ödei¹ def RingdÜsenqUef schnitt auf dem ÜMfäng äii päftieÜ Vorgegebenen Stellen Veränderbar ist 4 Die Verringerung der Wandstärke des Höhlstfariges kann päftieÜ äri den Stellen erfolgen* die nach dem Schließen άβΐ Form und dem gleichzeitigen Züsämmenquetschen Uiid Verschweißen der Schläuchenden und beim darauffolgenden Bläs-Vorgang keine oder nur noch eine geringe Reckung erfahren * und die sonst bei verringertem SchläuchqüefSchnitt gegenüber den Weiter ausgereckten Schlauchteilen bedeutend dickere Wandstärken aufweisen.

Da ein solcher deföfmiefbarer Ring bei Entlastung immer in seine ursprüngliche kreisrunde Form zurückfedern muß, darf eine bestimmte Wandstärke des Ringes nicht unterschritten Werden. Je größvölumigef der herzustellende Behälter ist, '. Um so mehr Material ist einzusetzen und um so größer wird

' dann die Mäterialansammlung in den kritischen Stellen hinter

¹I, der Formtrennaht. Deshalb müssen in diesen Stellen die zu-

geordneten Ringbereiche zwecks Einengung des Düsenspalts

vergleichsweise große Verformungswege zurückgelegt werden. Je stärker der Ringquerschnitt ausgelegt werden muß j um so ! geringer gestaltet sich seine Deformationsmöglichkeit, so

j daß die schließlich erreichbare Verformung nicht ausreicht,

! um genügend Material an den gewünschten Strangstellen abzu-

i; bauen. Bei Obersteuerungen ergeben sich langfristig Materia' ^!

L ermüdüngen, die zürn Ringbrüch führen oder die Deformation vef-

lagert sich in den plastischen Bereich des Ringmaterials,

so daß bleibende Verformungen zurückbleiben, wodurch der Ring

unbrauchbar wird.

Es handelt sich um die Aufgabe, eine Beeinflussung des Düsenspalts zu ermöglichen, bei der ohne. Deformation von Düsenteilen eine exakte und reproduzierbare Schlauchbeeinflussung möglich ist.

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Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die partielle Querschnittsveränderung der Düsenöffnung an vorgegebenen Stellen durch einen gegenüber dem Strangpreßkopf S in dessen Achsrichtung verschiebbaren Stellring erfolgt, 1 dessen waagerechte untere Endfläche bei ebener Endfläche I des Düsenniantels in Umfangsrichtung wellenförmig profiliert | ist und bei wellenförmig profilierter waagerechter Endfläche S des Düsenmantels einen planen Verlauf hat. %

Der Stellring kann neuerungsgemäß auf dem Düsenmantel oder innerhalb des Düsenkerns verschiebbar geführt sein.

Zweckmäßig wird neuerungsgemäß so vorgegangen, daß sich in den Kreuzungsstellen der Düsenöffnung mit der Trennahtebene der Blasform jeweils ein entsprechend der Einstellung des Stellringes den Düsenquerschnitt einengender Wellenberg befindet, der vom Formtrennahtbereich beginnend bis zu einem Düsenumfangswinkel von 90° stetig abnimmt und von dort stetig in den Gipfel des folgenden Wellenberges ansteigt, wobei die Talsohlen den vollen Querschnitt der Düsenöffnung frei lassen.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Neuerung schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Düsenteil eines Strangpreßkopfes mit wellenförmig profiliertem Stellring,

Fig. 2 die Unteransicht der Fig. 1, Fig. 3 den Düsenteil nach Fig. 1 mit nach oben

verschobenem Stellring und unbeeinflußtem Düsenspalt,

Fig. 4 die Unteransicht der Fig. 3, Fig* S einen Düsenteil mit wellenförmig ausge-

biidet'eiii DüsenirtäMtel und ebenem Stellring,

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Fig. 6 die Unteransicht der Fig. 5, I

Fig. 7 den Düsenteil nach Fig. 5 mit nach oben verschobenem, außerhalb der Düsenbeeinflussung stehenden Stellring,

Fig. 8 die Unteransicht der Fig. 7,

Fig. 9 einen Düsenteil mit Anordnung eines Stellringes innerhalb des Düsenkerns, wobei der Kernrand wellenförmig und die Endfläche des Stellringes plan ausgebildet sind,

Fig. 10 die Unteransicht der Fig. 9,

Fig. 11 den Düsenteil nach Fig. 9 mit nach oben verschobenem Stellring,

Fig. 12 die Unteransicht der Fig. 11,

Fig. 13 einen Düsenteil mit Stellring innerhalb des Düsenkerns, dessen Endfläche bei planem Kernrand wellenförmig ausgebildet ist,

Fig. 14 die Unteransicht der Fig. 13,

Fig. 15 den Düsenteil nach Fig. 13 mit nach unten verschobenem Stellring, und

Fig* 16 Unteransicht der Fig. 15

In den Fig. 1 - 4 ist der Düsenteil eines Strangpreßkopfes dargestellt, bei dem der in Achsrichtung des Strangpreßkopfes auf dem Düsenmantel 2 verschiebbare Stellring 3 eine wellenförmig profilierte untere Endfläche aufweist, wiährend die Endfläche des Düsenmantels 2 einen planen Verlauf hat. Der Düsenkern 1 ist ebenfalls in Achsrichtung des Strangpreßkopfes verstellbar, so daß je nach Einstellung die Wanddicke des Hohlstranges über seinen gesamten Umfang abschnittsweise über seine gesamte Länge gleichmäßig Veränderbar ist.

Über den an seiner Unterseite wellenförmig ausgebildeten Stellring 3 läßt sich die Wandstärke des Hohlstranges an partiell vorgegebenen Steilen verändern.

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Der aus der Ringdüse austretende Hohlstrang 4 tritt in eine in der Zeichnung nicht dargestellte Blasform ein und wird nach dem Formschluß zu der durch die Forminnenkontur vorgegebenen Gestalt aufgeblasen. Beim Aufblasvcrgang, das heißt bei der Ausreckung des Hohlstranges, erfahren die in den beiden Enden der Formtrennaht befindlichen Strangbereiche die geringste Ausreckung bei der Ausbildung des Behälterbodens bzw. -kopfes. In der Mitte der Formtrennnaht erfolgt die weiteste Ausreckung, so daß die Wandstärke des ausgeblasenen Hohlkörpers von den beiden Enden der Formtrennaht beginnend bis zur Mitte der Naht immer weiter abnimmt. Hierdurch wird die Hohlkörper-Belastbarkeit stark beeinträchtigt.

Um dem entgegenzuwirken, das heißt, um das Material von den am wenigsten auszureckenden Bereichen in diejenigen mit- den größten Reckwegen herbeizuführen und damit eine Vergleichmäßigung der Wandstärke zu erzielen, befindet sich in den K-euzungsstellen der Düsenöffnung mit der Trennnahtebene der Blasform jeweils ein entsprechend der Einstellung des Stellringes 3 den Düsenquerschnitt mehr oder weniger einengender Wellenberg. In Fig. 1 liegen die Wellenberge des Stellringes 3 links und rechts in der Bildebene. Bei einer in der Schnittebene der Fig. 1 liegenden Formtrennaht nimmt jeder Wellenberg vom Trennahtbereich beginnend bis zu einem Düsenumfangswinkel von 90° stetig ab Und steigt von dort stetig in den Gipfel des folgenden Berges an. Dabei lassen die Talsohlen den vollen Querschnitt der Düsenöffnung frei* Eine solche Spalteinstellung läßt sich am besten der Fig. 2 entnehmen. Die im weitesten auszureckenden Hohlstrangbereiche weisen aid größten Materialansammlungen auf.

Je weiter sich der Hohlstrang absenkt, also sich von der später auszubildenden Kopffläche entfernt, um so gleichmäßiger werden die Reckwege beim späteren Aufblasvorgang,

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so daß die partielle Dickenbeeinflussung des Hohlstranges

S, allmählich bis Null abzubauen ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen

die Stellringeinstellung, bei der die Wandstärke des extrudierten Hohlstranges nicht mehr partiell beeinflußt wird.

Der Stellring 3 ist hinter die Düsenaustrittsöffnung zurück-

ί geschoben, so daß sich überall gleiche Wandstärke über den

Hohlstrangumfang einstellt. Je weiter sich der Hohlstrang der unteren Formtrennaht nähert, um so mehr muß die Wand-

\ stärke partiell durch Verschieben des Stellringes 3 nach

unten verändert werden, denn aus dem unteren Hohlstrangbereich wird der Hohlkörperboden ausgeformt.

In den Fig. 5-7 ist der Düsenteil eines Strangpreßkopfes dargestellt, bei dem bei plan verlaufender Endfläche des Stellringes 3 die Endfläche des Düsenmantels 2 wellenförmig ausgebildet ist. Wenn, wie den Fig. 5 und 6 zu entnehmen ist, der Stellring 3 mit seiner ebenen Endfläche über den Rand des Düsenmantels 2 nach unten verschoben ist, erhält der Hohlstrang 4 über den Gesamtumfang überall gleiche Dickenabmessung. Wird hingegen der Stellring 3 nach oben verschoben, wird die Spaltbreite der Düse je nach Höheneinstellung des Stellringes 3 partiell verändert CFig· ⁸)·

Bei den Fig. 9-16 ist im Düsenkern 5 ein Stellring 7 verschiebbar gelagert. Der Düsenteil nach den Fig. 9-12 zeigt einen Stellring ⁷, dessen Endfläche bei wellenförmig gestaltetem Endrand des Düsenkerns 5 plan verläuft. Bei den Fig. 9 und 10 ist der Stellring 7 über den Endrand des Düsenkerns nach unten verschoben, so daß der plane Endteil des Stellringes 7 die innere Düsenbegrenzung bildet. Einen Kohlstrang 4 mit überall gleicher Wandstärke über den Gesamt· umfang ist die Folge (Fig. 10). Die generelle Düsenspalt" veränderung erfolgt über den im Düsenmantel 8 verschiebbar geführten äußeren Düsenring 9.

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Uifi elfte ßäitieiie VefändeiUng deä Öüseiispäites jö näöh Einstellung des Stellfinges 1 2U erweichen, wird der" Stell = fing 7 nach oben geführt, so daß der Weilenföfmig verläufende Kefnfänd bei dei¹ päftiellen SpäitVefändefUng wifksäffi Wird (Fig. 11 und 12).

Die Fig. 13 bis 16 zeigen einen Öüsenteil mit einem im Düsenkefn 5 verschiebbar geführten Stellring 7, dessen Eridflache wellenförmig verläuft, während der Kefnräild plan ausgebildet ist«

Um einen Vorformling mit überall gleicher Wandstärke zu efzielerij ist der Stellring 7 hinter den Ertdränd des Düsenkeriis iiäch oben verschoben^ so daß der Kernfaiid als innere Düsenspaltbegrenzung dient (Fig. 13 und 14)*

Um eine partielle SpaltbeeinfiüssUlig herbeizuführen wird der Stellring 7 über den Kerrifänd iiäch unten verschoben (Fig. 15 und 16),

Claims (4)

1. Schutzansprüche :

   Strangpreßkopf mit einer ringförmigen Austrittsdüse zur Herstellung eines nach Verlassen der Austrittsdüse in eine geteilte Blasform eintretenden und nach Formschluß aufblasbaren Hohlstranges, wobei der Düsenquerschnitt durch Verschieben des Düsenkerns oder -mantels gleichmäßig vergrößer- oder verkleinerbar ist, und bei dem der Düsenquerschnitt weiterhin in Umfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die partielle Querschnittsveränderung der Düsenöffnung an vorgegebenen Stellen durch einen gegenüber dem Strangpreßkopf in dessen Achsrichtung verschiebbaren Stellring (3, 7) erfolgt, dessen waagerechte untere Endfläche bei ebener Endfläche des Düsenmantels (2, 8) in Umfangsrichtung wellenförmig profiliert ist und bei wellenförmig profilierter waagerechter Endfläche des Düsenmantels (2, 8) einen planen Verlauf hat.
2. 2. Strangpreßkopf nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet , daß der Stellring (3) auf dem Düsenmantel (2) verschiebbar geführt ist.
3. 3. Strangpreßkopf nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet , daß der Stellring (7) innerhalb des Düsenkerns (S) verschiebbar geführt ist.
4. 4. Strangpreßkopf nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß sich in den Kreuzungsstellen der Düsenöffnung mit der Trenn-- atebene der Blasform jeweils ein entsprechend der Einstellung des Stellrings (3, 7) den Düsenquerschnitt einengender Wellenberg befindet, der vom Formtrennahtbereich beginnend bis zu einem Düsertumfangswinkel von 90° stetig abnimmt und von dort stetig in den Gipfel des folgenden Wellenberges ansteigt, wobei die Talsohlen den vollen Querschnitt der Düsenöffnung frei lassen.