DE2639665C2 - Strangpreßkopf zum Herstellen eines hohlen Stranges aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strangpreßkopf zum Herstellen eines hohlen Stranges aus thermoplastischem Kunststoff mit einem von einem Gehäuse, einem konzentrisch dazu angeordneten und am oberen Ende gehaltenen Dorn und einem Ringkolben begrenzten Stauraum, wobei der Ringkolben im Stauraum axial verschiebbar geführt ist, wobei ferner in dem Ringkolben ein im wesentlichen ringförmiger, konzentrischer Verteilerkanal eingearbeitet ist, welcher einerseits mit nur einem zum Zuführen des Werkstoffs dienenden Zufuhrkanal und andererseits über eine im Bereich des Ringkolbens vorgesehene und nach dem Stauraum gerichtete hohlzylindrische Mündung mit dem Stauraum in Verbindung steht, wobei mindestens ein Teil des Zufuhrkanals achsparallel zum Ringkolben verläuft, wobei der Ringkolben über der Hubhöhe an zylindrischen Wandungen des Gehäuses und Domes anliegt, und wobei der Dorn an seinem oberen Ende in einer Ausnehmung eines auf das Gehäuse aufgesetzten Bauteiles sitzt.

Ein Strangpreßkopf der vorerläuterten Art ist aus dem DE-GM 71 46 597 bekannt. Bei diesem Strangpreßkopf wird jedoch der vom Extruder kommende Zufuhrkanal seitlich des Ringkolbens durch das Gehäuse geführt Dies macht es erforderlich, daß an dem eigentlichen, bei der bekannten Konstruktion herzkurvenförmigen Verteilerkanal eine einseitige räumlich begrenzte Tasche vorgesehen sein muß, um die Mündung des Zufuhrkanales während der Hubbewegung des Ringkolbens einmal gegen den Stauraum zu sperren zum anderen aber einen Zufluß des thermoplastischen Kunststoffes während der gesamten Hubbewegung des Ringkolbens zu ermöglichen. Daraus ergibt .sich die Folge, daß nicht immer derjenige Kunststoff, der zuerst aus dem Zufuhrkanal in die Tasche und von hieraus in den Verteilerkanal gelangt, auch zuerst aus der hohlzylindrischen Mündung im Anschluß an den Verteilerkanal austritt Wenn man sich die um eine halbe Hublaage nach unten versetzte Stellung des Ringkolbens oder die untere Stellung des Ringkolbens vergegenwärtigt, so stellt man fest, daß ein Teil des Kunststoffes, in unterster Stellung des Ringkolbens nahezu der gesamte Inhalt der Tasche, zunächst in der Tasche verbleibt Dadurch ergibt sich nicht nur eine unterschiedliche Verweilzeit des vom Ringkolben auszuschiebenden Kunststoffes, sonder es ist in der Praxis auch außerordentlich mühevoll, eine Umstellung auf einen anderen Kunststoff, z. B. mit einer anderen Farbgebung, zu führen, denn es finden sich immer wieder Kunststoffnester in der Tasche, die erst nach vielen Hubvorgängen nach und nach mit ausgeschoben werden. Dies bedeutet einmal einen nicht unerheblichen Material- und Zeitverlust bei solchen Umstellungen und zum anderen ergeben sich durch die unterschiedliche Verweilzeit des Kunststoffes auch stellenweise Materialunterschiede in dem herzustellenden und ausgepreßten Schlauch, und dies nicht nur während einer Umstellung auf beispielsweise eine andere Farbe, sondern während des gesamten Betriebes.

Des weiteren ist aus dem DE-GM 70 38 048 eine Vorrichtung zum Herstellen eines schlauchförmigen Stranges aus thermoplastischem Kunststoff bekannt Hierbei ist ein Teleskoprohr vorgesehen, welches zwischen Zufuhrkanal und Ringkolben vorgesehen ist, wobei das Teleskoprohr je nach Verschiebelage des Ringkolbens unterschiedlich weit in diesen eingreift Das Teleskoprohr liegt jedoch zentral in der Mittelachse des Ringkolbens und d« Domes. Zwar wird hier der Kunststoff, der zuerst durch den Zufuhrkanal zugeleitet wird, auch zuerst aus der unteren Ringdüse des Strangpreßkopfes ausgepreßt, jedoch ist nachteilig, daß der Dorn wegen des zentralen Zuflusses des Kunststoffes nicht mehr an seinem oberen Ende gehalten werden kann, daß vielmehr zur Halterung des Domes mehrere auf dem Umfang verteilte Stege vorgesehen werden müssen, die eine Halterungsverbindung zwischen dem Dorn und dem Gehäuse verwirklichen. Diese Stege führen zwangsläufig dazu, daß der ringförmig verteilte Kunststoff wieder an mehreren längsverlaufenden Stellen aufgeschnitten wird. In Anbetracht der Zähigkeit des Kunststoffes läßt es sich nicht vermeiden, daß nicht nur längsverlaufende unterschiedliche Wanddicken, sondern auch geschwächte Streifenbereiche im endgültig ausgepreßten Schlauch bzw. Hohlstrang entstehen, zumal die Weiterführung des Kunststoffes bei dem bekannten Strangpreßkopf in verhältnismäßig schmalen Ringspalten erfolgt, durch welche der Kunststoff mit entsprechend hoher Geschwindigkeit durchgeschoben wird und keiner Gelegenheit findet, sich auszugleichen. Dieser Mangel wird noch verstärkt durch die Tatsache, daß die eigentliche Verteilung des Kunststoffes in Ringform im Anschluß an das Durchlaufen durch den Stauraum erfolgt, denn der Stauraum wird in dem Bereich gebildet, in dem sich der Ringkolben in unterster Stellung befindet Wenn man sich den Ringkolben nach oben hin in die oberste Stellung versetzt

denkt, so erkennt man, daß der Stauraum vor der eigentlichen Verteilung des Kunststoffes zu einem Hohlstrang liegt und daher auf diesen nicht ausgleichend wirken kann. Es ergibt sich eine weitere Schwierigkeit dadurch, daß der zentral oberhalb des Domes befindliche Speicherraum, der bei unterster Stellung des Ringkolbens im Innern des Ringkolbcns vorhanden ist, ungeleert bleibt, so daß auch hier wieder die gleichen Schwierigkeiten, z.B. bei der Umstellung auf einen neuen Kunststoff, auftre! en.

In der älteren nicht vorveröffentlichten DE-AS 26 25 786 des gleichen Anmelders wurde der Vorschlag gemacht, zwei oder mehrere Kunststeffströme einander zu überlagern und demgemäß zwei oder mehrere Kanäle vorzusehen. Zur Zuführung dieser Kunststoffströme wurden in einem Ausführungsbeispiel Teleskoprohre angewendet, die mit dem Ringkolben zusammenarbeiten. Es geht hier jedoch um ein anderes Problem, nämlich um die Überlagerung von zwei oder mehreren Kunststoffströmen, und zwar in der Praxis hauptsächlich in den Fällen, in denen ein extrem schwieriges Materia! auszupresser, ist und wenn nur selten eine Materiaiumstellung erforderlich ist. Be: diesem Ausführungsbeispiel nach dem älteren Vorschlag bleiben nämlich wiederum in der untersten Stellung des Ringkolbens Ringkanäle frei, so daß der Kunststoff, der zuerst zugeführt wird, nicht vollständig auch zuerst wieder ausgestoßen wird.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Strangpreßkopf zu schaffen, bei welchem der zuerst in den Strangpreßkopf eingespeiste Kunststoff auch zuerst wieder ausgepreßt wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zufuhrkanal im Bereich des von dem Stauraum abliegenden Endes des Ringkolbens als den Hub des Ringkolbens überbrückendes Teleskoprohr ausgebildet ist und daß dieses Teleskoprohr an seinem erweiterten Kopfstück zwischen dem Gehäuse und der Büchse gehalten ist

Auf diese Weise wird erreicht, daß sich der Strangpreßko^f in der Praxis besonders für alle diejenigen Fälle eignet, in denen eine oftmalige Umstellung auf unterschiedliche Kunststoffe erforderlich ist. Durch das in achsparalleler Richtung zum Ringkolben geführte Teleskoprohr wird der Kunststoff allein mit den zur Ausbildung des ringförmigen Querschnittes erforderlichen Umienkungen unmittelbar tiem Stauraum zugeführt, so daß keine Stelle vorhanden ist, an welcher der Werkstoff verbleiben kann. Der erfindungsgemäß ausgebildete Strangpreßkopf hat nur wenig große Bauteile und ist daher billig herzustellen. Der Außendurchmesser kann verhältnismäßig klein gehalten werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß das Teleskoprohr über einen im Ringkolben schräg geführten Kanal mit dem darunter angeordneten Verteilerkanal verbunden ist

In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Strangpreßkopfes,

F i g. 2 und 3 jeweils einen TeÜschnitt durch zwei andere Ausführungsbeispiele.

Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei gleichartigen Teilen zur Kennzeichnung des Unterschiedes ein Kleinbuchstabe angehängt ist.

Der Strangpreßkopf nach F i g. 1 hat ein nach Art eines Hohlzylinders ausgebildetes Gehäuse 1, in das eine Büchse 3 eingesetzt ist, die an ihrer Oberseite einec nach außen ragenden Flansch 5 hat, der das Gehäuse 1 überragt und auf diesem aufsteht In der Mitte des Gehäuses 1 ist ein Dorn 6 angeordnet, der an seinem kegelförmigen, oberen Ende in einer entsprechenden Ausnehmung der Büchse 3 sitzt und mit einer auf sein mit Gewinde versehenes Ende aufgeschraubten Mutter 7 in

ίο der Büchse 3 gehalten ist Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Dorn 6 ist ein Ringkolben 8 axial verschiebbar gelagert, der von außen mittels Stangen antreibbar ist, von der nur eine Stange 9 dargestellt ist
Auf der Innenseite des Ringkolbens 8 ist ein herzkurvenförmiger Verteilerkanal 10 vorgesehen, der den von einem Zufuhrkanal 11 stammenden Kunststoff gleichmäßig auf dem Umfang des Domes 6 verteilt, so daß er an der Mündung 12 des herzförmigen Verteilerkanals 10 in Form eines Schlauches austritt Der Zufuhrkanal 11 ist an einen oder an mehrere parallel geschaltete Extruder angeschlossen.

Unterhalb des in seiner angehobenen f age dargestellten Ringkolbens 8 ist ein vom Gehäuse 1 und vom Dom 6 begrenzter Stauraum 17 vorgesehen. Dieser ist an seiner Unterseite durch einen im Qurschnitt keilförmigen und auf seiner Innenseite eine Kugelfläche aufweisenden Begrenzungskörper 18, die Innenwand des Gehäuses 1 und durch eine kegelförmige Erweiterung 19 des Domes 6 sowie dessen zylindrische.n Teil begrenzt, der von der Büchse 3 bis zu dieser Erweiterung 19 zyiinderförmig ausgebildet ist Dieser Erweiterung 19 folgt nach einem kurzen zylinderförmigen Zwischenstück 20 eine kegelförmige Verengung 21, der sich nach einem zylinderförmigen Teil 22 wieder eine kegelförmige Erweiterung 23 anschließt Der obere Teil der kegelförmigen Verengung 21 befindet sich im Bereich des Begrenzungskörpers 18. Der Kegelwinkel der Innenseite des Begrenzungskörpers 18 entspricht dem Kegel winkel des Kegelteiles 21. Ein unterhalb des Gehäuses 1 angeordneter Düsenkörper 24 ist durch einen am Gehäuse 1 angebrachten Körper 25 gehalten. Die Innenseite r!?s Düsenkörpers 24 ist den Teilen 21 bis 23 des Domes 6 unter Freilassen eines ringförmigen Zwischenraumes angepaßt, der sich in Richtung zur Mündung 26 des Düsenkörpers 24 stetig leicht verengt

Der Ringkolben 8 ist an seinem dem Gegrenzungskörper 18 benachbarten Teil der kegelförmigen Erweiterung 19 des Domes 6 entsprechend ausgebildet Er ist mittels der Stangen 9 senkbar und durch den in den Stauraum 17 fließenden Kunststoff hebbar. In der untersten Lage des Ringkolbens 8 ist ein Abstand zwischen der kegelförmigen Eiweiterung 19 und der Unterseite des Ringkolbens 8 vorhanden. Der Ringkolben 8 treibt im Verlaufe seines Senkvorganges den im Stauraum 17 gespeicherten Kunststoff aus der Mündung 26 aus.

Die Außenseite des Ringkolbens 8 liegt an der Innenwand des zylindrisch ausgebildeten Gehäuses 1 an. Der herzkurvenförmige Kanal 10 ist durch eine entsprechende Ausnehmung an der Innenwand des Ringkolbens 8 und durch die "ylindrische Mantelfläche des Dornes 6 begrenzt. Er bleibt beim Entleeren des Stauraumes 17 in seiner Länge und damit auch in seinem Widerstand gegen den Durchtritt von thermoplastischem Kunststoff konstant. Der Verteilerkanal 10 ist über einen im Ringkolben 8 schräg geführten Kanal 33 mit einem darüber angeordneten, von einem Kanal 34 durchsetzten Teleskoprohr 28 verbunden. Dieses ragt in einen entsDrechenden Kanal im Ringkolben 8 hinein

und ist an seinem erweiterten Kopfstück zwischen dem Gehäuse 1 und der Büchse 3 in seiner Lage gehalten. Der Ringkolben 8 verschiebt sich während seiner Hub- und Senkbewegung gegenüber dem Teleskoprohr 28. Dieses ist im Bereich seines Kopfstückes 28 mit dem Zufuhrkanal 11 verbunden.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der herzkurvenförmige Verteilerkanal 10a auf der Außenseite des Ringkolbens 8a vorgesehen und der Kanal 33a mündet ebenfalls auf die Außenseite. Der Ringkolben 8a ist hier im Gegensatz zu dem Ringkolben 8 des ersten Ausführungsbeispieles in anderer Richtung abgeschrägt, so daß der längere Teil des Ringkolbens 8a sich im Bereich des Domes 6a befindet, an dessen Unterseite die kegelförmige Verengung 21a angeschlossen ist.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird der herzkurvenförmige Verteilerkanal iOb von zwei Teilen des Ringkolbens Sb gebildet, dessen innerer Teil 30 die Ausnehmung trägt und dessen äußerer Teil 31 mit seiner zylindrischen Innenseite die Ausnehmung begrenzt. Die beiden Teile 30 und 31 sind an ihren miteinander verbundenen Seiten gestuft ausgebildet und an ihrer Unterseite in gleicher Weise wie der Ringkolben 8a kegelförmig abgeschrägt. Der Verteilerkanal iOb steht mit dem Teleskoprohr 28 in Verbindung, dessen erweiterter Kopf zwischen dem Gehäuse 1 und der Büchse 3 befestigt ist.

Es ist auch möglich, die Ringkolben 8, 8a, Sb bei entsprechender Anpassung des Domes 6 und des Begrcnzungskörpers 18 nach der anderen Seite als dargestellt abzuschrägen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Slrangpreßkopf zum Herstellen eines hohlen Stranges aus thermoplastischem Kunststoff mit einem von einem Gehäuse, einem konzentrisch dazu angeordneten und am oberen Ende gehaltenen Dorn und einem Ringkolben begrenzten Stauraum, wobei der Ringkolben im Stauraum axial verschiebbar geführt ist, wobei ferner in dem Ringkolben ein im wesentlichen ringförmiger, konzentrischer Verteilerkanal eingearbeitet ist, welcher einerseits mit nur einem zum Zuführen des Werkstoffs dienenden Zufuhrkanal und andererseits über eine im Bereich des Ringkolbens vorgesehene und nach dem Stauraum gerichtete hohlzylindrische Mündung mit dem Stauraum in Verbindung steht, wobei mindestens ein Teil des Zufuhrkanals achsparallel zum Ringkolben verläuft, wobei der Ringkolben über der Hubhöhe an zylindrischen Wandungen des Gehäuses und Domes sriise⁰^, iin/j ^voKgi der Dorn an seinem oberen Ende in einer Ausnehmung eines auf das Gehäue aufgesetzten Bauteiles sitzt, dadurch gekennzeichnet,

daß der Zufuhrkanal (11) im Bereich des von dem Stauraum (17, 17a) abliegenden Endes des Ringkolbens (8,8a, Sb) als den Hub des Ringkolbens überbrückendes Teleskoprohr (28) ausgebildet ist und
daß dieses Teleskoprohr (28) an seinem erweiterten Kopfstück zwischen dem Gehäuse (1) und der Büchse (3) gehalten ist

2. Strangpreßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskoprohr (28) über einen im Ringkolben (8, 8a) schräg geführten Kanal (33, 33a) mit dem darunter angeordnete Verteilerkanal (10,10a, 106) verbunden ist