DE1957078A1

DE1957078A1 - Spritzkopf fuer einen Extruder zum Strangpressen von Hohlprofilen aus thermoplastischen Kunststoffen

Info

Publication number: DE1957078A1
Application number: DE19691957078
Authority: DE
Inventors: Hans Tripptrap
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1969-11-10
Filing date: 1969-11-10
Publication date: 1971-05-19
Also published as: DE1957078B2; DE1957078C3

Description

"Spritzkopf für einen Extruder zum Strangpressen von Hohlprofilen aus thermoplastischen Kunststoffen" Zusatz zu Patent ........... (Patentanm. P 17 04 850.9) Der Gegenstand des Hauptpatentes ...,..,. (Patentanmeldung P 17 04 850.9) betrifft einen Spritzkopf mit Ringdüse für einen Extruder zum Strangpressen von Hohlprofilen aus thermoplastischen Kunststoffen, inabesondère zum Ummanteln von langgestreckten Werkstücken, wie Rohren oder Stangen. Der Spritzkopf weist in seiner Gehäusewand eine oder mehrere Eintrittsöffnungen für den plastifizierten Kunststoff auf, welche in einen zwischen der Oberfläche des zentralen Preßdornes und der Innenfläche der Gehäusewand gebildeten Ringkanal münden.
Das freie Ende des Dornes ist von der Innenfläche des Düsenmundstückes unter Bildung eines der Wanddicke des zu erzeugenden Hohlprofiles entsprechenden Ringspaltes umgeben. Die Erfindung gemäß dem Hauptpatent sieht vor, daß die Gehäusewand mit dem Preßdorn einteilig ausgebildet ist und daß in dem Ringkanal ein den Dorn umgebender, exzentrisch verstellbarer Ring angeordnet ist, der sich gegen die dem Spritzkopf zugewandte Fläche des Mundstückes abstützt und in konzentrischer Stellung zwischen seiner Innenfläche und der Außenfläche des Dornes einen Abstand bildet, welcher der Breite des Ringspaltes entspricht.
Zum Ummanteln eines Stahlrohres wird dieses in Längsrichtung durch den Hohlraum des Preßdornes geschoben, wobei der plastifizierte Kunststoff aus dem Ringspalt der Düse in Form eines Schlauches austritt und sich um die Rohroberfläche legt. Zum Verbinden des Kunststoffmantels mit der Rohroberfläche dient ein Klebstoff, der in bekannter Weise in viskos-flüssiger Form mittels einer vor dem Spritzkopf angeordneten Manschette auf das Rohr aufgetragen wird.
Für das Verkleben von Kunststoff, insbesondere Polyaethylen, mit Metallflächen ist ein Klebstoff bekannt, der eine hohe Schäl- bzw. Scherfestigkeit des Überzuges bewirkt. Er ist zähplastisch und sehr hart, so daß er mit einer Manschette nach dem herkömmlichen Verfahren nicht auf das Rohr aufgetragen werden kann. Da er extrudierbar ist, kann er nach einem älteren Vorschlag der Anmelderin in Form eines extrudierten Bandes schraubenlinienförmig um das Rohr herumgewickelt werden. Der thermoplastische Kunststoff wird anschließend oder gemeinsam mit dem Klebstoffband ebenfalls in Form eines extrudierten breiten Streifens um das Rohr gewickelt.
Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gemacht, einen Sprit# kopf zu schaffen, mit dem es ermöglicht wird, einen zähplastischen Klebstoff der genannten Art für das Ummanteln mit einer schlauchförmigen Kunststoffhülle verwendbar zu machen.
Da jedoch dieser Klebstoff wegen seiner geringen Dicke nach dem Extrudieren schnell erkaltet, und da seine Festigkeit im warmplastischen Zustand gering ist, so daß der Klebstoffschlauch beim Aufbringen auf das Rohr durchhängen würde und dadurch die Gefahr von Lufteinschlüssen zwischen Kleber und Umhüllung besteht, kann das Auftragen von Kleber und Hülle nicht mit zwei hintereinander liegenden, getrennten Spritzköpfen üblicher Bauart durchgeführt werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine weitere Ausgestaltung des Spritzkopfes gemäß dem Hauptanspruch ..(Patentanmeldung P 17 04 580.9), die erfindungsgemäß darin besteht, daß die dem Spritzkopf abgewandte Seite des Düsenmundstückes mit einem zweiten Spritzkopf in etwa spiegelbildlicher Anordnung eng verbunden ist, wobei der Ringspalt des ersteren Spritzkopfes in Bewegungsrichtung des zu ummantelnden Werkstückes unmittelbar vor der Austrittsöffnung eines zweiten Ringspaltes mündet, welcher durch die in Richtung des auf den Spritzkopf abgeschrägte Außenfläche des Nundstückes und die zu dieser parallelen Innenfläche der Eintrittsöffnung des Spritzkopfes gebildet ist.
Der Ringkanal des ersteren Spritzkopfes ist über seine Eintrittsöffnungen mit dem Extruder für den Klebstoff verbunden, während der zweite Spritzkopf in gleicher Weise an den Kunststoffextruder angeschlossen ist. Die Vereinigung des schlauchförmigen Klebers mit der Innenseite des Kunststoffschlauches erfolgt unmittelbar vor dessen Austreten aus dem Ringspalt des zweiten Extruders, der den gemeinsamen Austrittsspalt für Kleber und Kunststoff darstellt.
Zur Verstellung der Breite der beiden Ringspalte entsprechend der gewurischten Dicke des Klebstoff- und Kunststoffschlauches dient erfindungsgemäß je ein ringscheibenförmiger Abstandhalter, der zwischen dem im Ringkanal jedes Spritzkopfes angeordneten, exzentrisch verstellbaren Ring und der diesem gegenüberliegenden Fläche des Düsenmundstückes angeordnet ist.
Je nach der gewünschten Dicke wird vor Beginn des Extrudierens in jeden Ringkanal eine Ringscheibe entsprechender Breite eingelegt.
Wie beim Hauptpatent ....... (Patentanmeldung P 17 04 580.9) dienen die in den Ringkanälen der Spritzköpfe angeordneten, exzentrisch verstellbaren Ringe zum Ausgleich von unterschiedlichen Fließwiderständen. Die Querschnitte der Ringspalte werden mittels der ringscheibenförmigen Abstandhalter dem unterschiedlichen zähplastischen Verhalten von Klebstoff und Kunststoff angepaßt. Die Summe dieser Querschnitte ist größer als der Querschnitt des gemeinsamen Austrittsspaltes, welcher seinerseits auf die Abzugsgeschwindigkeit des Kunststoffschlauches eingestellt ist. Die Ringspalte verlaufen sich konisch verengend auf den Austrittsspalt zu, damit bei möglichst laminarer Strömung des Materials der notwendige Staudruck erhalten wird. Der gemeinsame Austrittsspalt verhindert das Entstehen-von Zwischenräumen zwischen den beiden Schläuchen und gewährleistet somit ihre sichere Verklebung. Um den Verlauf der Beschichtung beobachten zu können, weist erfindungsgemäß der Hohlraum des zweiten Spritzkopfes einen größeren Durchmesser als der Durchtrittskanal des Dornes auf.
In beiden Spritzköpfen und in dem gemeinsamen Düsenmundstück sind gemäß dem weiteren Merkmal der Erfindung an sich bekannte Heizkörper angeordnet, die zur Steuerung der Verarbeitungstemperatur dienen. Die Temperaturregelung kann aufgrund der erfindungsgemäßen Dreiteilung des Spritzkopfes in einfacher Weise dem unterschiedlichen physikalischen Verhalten der beiden Werkstoffe angepaßt werden.
So kann mit den Heizelementen des Mundstückes eine Grunderwärmung des gesamten Spritzkopfes vorgenommen werden, während die Beheizung der daneben liegenden Einzelköpfe jeweils zur Steuerung der Wärme des Klebstoffes bzw. des Kunststoffes dient.
Nach der Erfindung ist fernerhin an der Eintrittsseite des ersteren Spritzkopfes eine Führungsbuchse für das zu ummanteln-Rohr vorgesehen, die sich zweckmäßig ~nach der Eintrittsstelle hin trichterförmig erweitert. Dieses Führungsteil verhindert, daß das Rohr unmittelbar an die Ringspalte zu liegen kommt und dadurch die schlauchförmigen Umhüllungen abreißt.
In manchen Fällen empfiehlt es sich, für die Querschnittsveränderung der Ringkanäle beider Spritzköpfe Verstellringe zu verwenden, deren Öffnungen elliptisch ausgebildet sind.
Dieses gilt vor allem dann, wenn für die Speisung der Spritzköpfe jeweils statt eines mehrere, zum Beispiel drei Extruder angeschlossen werden, um die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Entsprechend der Ausbildung gemäß Patent .... (Patentanmeldung P 17 04 850.9) ist der Spritzkopf 1 mit dem Dorn 2 einteilig ausgebildet und mit dem als vorderen Abschluß dienenden Mundstück 7 versehen, welches mit dem sich konisch verjüngenden Ende 8 des Dornes 2 den ringförmigen Austrittsspalt 4 bildet.
Ferner ist zwischen dem Mundstück 7 und dem Ringkanal 3 der mittels der Stellschrauben 6 exzentrisch verstellbare Ring 5 angeordnet, der zum Verändern des Querschnittes des Ringkanals 3 dient.
während der Spritzkopf 1 zum Auftragen des in Form eines Schlauches aus dem Ringspalt 4 austretenden Klebstoffes auf das zu ummantelnde Rohr dient und zu diesem Zweck an die fl#ebstoffzuführung 9 angeschlossen ist, ist für das Aufbringen des Kunststoffmantels der Spritzkopf 10 vorgesehen, derjin ähnlicher Weise wie der Spritzkopf 1 ausgebildet und mit der diesem abgewandten Seite des Mundstückes 7 in spiegelbildähnlicher Anordnung eng verbunden ist, Der Ringspalt 4 mündet unmittelbar vor der Austrittsöffnung des zweiten Ringspaltes 111 welcher durch die abgeschrägte AußenHfl§¢he des Xundst#c,kes und die zu dieser parallelen Innenfläche der Eintrittsöffn##g des Spritzkopfes 10 gebildet ist. Der Ringspalt 11 steht in Verbindung mit dem Ringkanal 3, der an die Kunststoffzuführung 18 angeschlossen ist und dessen Querschnitt wie beim Spritzkopf 1 mittels des Verstellringes 5' und der Stellschrauben 6' verändert werden kann. Spritzkopf 1, Mundstück 7 und Spritzkopf 10 sind miteinander durch die Schrauben 19 verbunden.
Zur Verstellung der Breite der beiden Ringspalten 4 und 11 dienen die ringscheibenförmigen Abstandhalter 12 bzw. 12', welche zwischen den Verstellringen 5 bzw. 5' und den diesen gb genüberliegenden Flächen des Nundstückes 7 angeordnet sind.
Der Hohlraum 13 des Spritzkopfes 10 weist einen größeren Durchmesser auf als der Durchtrittskanal 14 des Dornes 2, damit der Beschichtungsvorgang besser beobachtet werden kann.
In den beiden Spritzköpfen 1 und 10 sowie in dem Mundstück 7 sind die Heizelemente 15, 15' bzw. 16 angeordnet. Als Führung für das zu ummantelnde Rohr dient die Büchse 17, die sich zu der Eintrittsseite hin trichterförmig erweitert.
- PatentansprUche -

Claims

Patentans#rüche: 1.Spritzkopf mit einer Ringdüse für einen Extruder zum mmanteln von langgestreckten Werkstücken, wie Rohren oder Stangen, mit thermoplastischem Kunststoff, zum Beispiel Polyaethylen, welchem der plastifizierte Kunststoff durch eine oder mehrere, in seiner zylindrischen Gehäusewand angeordnete Eintrittsöffnungen zugeführt wird, die in einem zwischen der Oberfläche des zentralen Preßdornes und der Innenwand des Gehäuses gebildeten Ringkanal münden, und bei dem das freie Ende des Dornes von der Innenfläche des Düsenmundstückes unter Bildung eines der Dicke des zu erzeugenden Kunststoffmantels entsprechenden Ringspaltes umgeben ist, wobei die Gehäusewand mit dem Dorn einteilig ausgebildet und in dem Ringkanal ein den Dorn umgebender, exzentrisch verstellbarer Ring angeordnet ist, der sich gegen die dem Spritzkopf zugewandte Fläche des Mundstückes abstützt, nach Patent . (Patentanmeldung-P 17 04 850.9), dadurch gekennzeichnet, daß die dem Spritz kopf (1) abgewandte Seite des Mundstückes (7) mit einem zweiten Spritzkopf (10) in spiegelbildähnlicher Anordnung eng verbunden ist, wobei der Ringspalt (4) des Spritzkopfes (1) in Bewegungsrichtung des zu ummantelnden Werkstückes unmittelbar vor der Austrittsöffnung eines zweiten Ringspaltes (11) mündet, welcher durch die in Richtung auf den Spritzkopf (10) abgeschrägte Außenfläche des Mundstückes (7) und die zu dieser parallelen Innenfläche der Eintrittsöffnung des Spritzkopfes (10) gebildet ist.
2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Breite der beiden Ringspalte (4, 11) zwischen den in den Ringkanälen t55 3') angeordneten, exzentrisch verstellbaren Ringen (5, 5') und den diesen gegenüberliegenden Flächen des Düsenmundstückes (7) je ein ringscheibenförmiger Abstandhalter (12, 12,') vorgesehen ist.
3. Spritzkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (13) des Spritzkopfes (10) einen größeren Durchmesser aufweist als der Durchtrittskanal (14) des Dornes (2).
4. Spritzkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Spritzköpfen (1, 10) und in dem Mundstück (7) in der Nähe der Ringspalte voneinander unabhängig regelbare, an sich bekannte Heizelemente (15, 15', 16) angeordnet sind.
5. Spritzkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Spritzkopfes (1) eine sich zu der Eintrittsseite trichterförmig erweiternde Führungsbüchse (17) für das zu ummantelnde Rohr aufweist.
6. Spritzkopf nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verändern der Querschnitte der Ringkanäle (3, 3') die Öffnung der Verstellringe (5, 5') el}tptisc; ausgebildet ist.