DE3041542C2

DE3041542C2 - Extrudierkopf zum Formen von zwei Streifen aus elastomerem Material

Info

Publication number: DE3041542C2
Application number: DE3041542A
Authority: DE
Inventors: David C. Tallmadge Ohio Fetchu; William H. Independence Ohio Weidman
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1980-11-04
Publication date: 1983-08-18
Also published as: IT8025259A0; DE3041542A1; MA19066A1; RO88509A; PT72119B; GB2069921B; BR8007449A; ES499439A0; PT72119A; AR222920A1; IT1133862B; FR2475976A1; MX152307A; JPS5742497B2; GB2069921A; ZA806052B; IN154701B; JPS56129154A; US4285651A; ES8206268A1

Description

J5

Die Erfindung bezieht sich auf einen Extrudierkopf zum Formen von zwei Streifen aus elastomerem Material nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solcher Extrudierkopf ist insbesondere für das Extrudieren von Gummiseiteriwandstreifen bei dei Herstellung von Luftreifen bestimmt.

Bisher ist es üblich, für jeden Seitenwandstreifen jeweils einen gesonderten Extruder zur Herstellung des Seitenwandstreifens zu verwenden. Daher benötigt man zu der Herstellung von Seitenwandstreifen für die rechte und für die linke Seite des Reifens gesonderte Extruder, die große Stellflächen benötigen. Auch sind die Extruder in ihren Gestehungskosten teuer.

Aus der US-PS 33 21 346 ist ein Extruder bekannt, bei dem gleicnzeitig zwei Seitenwände mit einem einzigen Extruder extrudiert werden können. Hierbei wird mit dem Extrudierkopf des Extruders ein Schlauch in Rohrform gebildet, wobei jede Seite den gewünschten Querschnitt eines der Seitenwandstreifen hat. Anschließend wird der Schlauch an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen geschlitzt, u;n die einzelnen Seitenwände zu erhalten. Wenn man Streifen von sich ändernder Dicke über ihre Breite herstellen will, ergeben sich bei dieser bekannten Vorrichtung Schwierigkeiten bei der Profilierung des gekrümmten Kopfkanals in der Ausbildung der Öffnung der Düsenplatten. Zudem müßte der Kopfkanal relativ lang bemessen sein, und der Extrudierkopf müßte verstellbar sein, um Seitenwäride mit unterschiedlicher Dicke herstellen zu können. Auch müßte zur Veränderung der Breite der Seitenwände der Extrudierkopf gegen einen anderen Extrudierkopf mit einen" anderen Durchmesser ausge

(j5 wechselt werden, oder es würde überschüssiges Abfallmaterial an den Zwischenräumen abfallen, wenn man einen Extrudierkopf zur Herstellung eines Schlauches verwendet, der für die breitesten Seitenwände bemessen ist und wenn mit diesem Extrudiarkopf schmalere Seitenwände hergestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, einen Extrudierkopf zum Formen von zwei Streifen aus elastomerem Material zu schaffen, mittels dem die beiden Seitenstreifen gleichzeitig unter Verwendung eines einzigen Extruders möglichst platzsparend und kostengünstig sowie materialsparend gebildet werden können. Auch soll der Extrudierkopf zu Reinigungszwecken wartungsfreundlich ausgelegt sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Extrudierkopf zum Formen vou zwei Streifen aus elastomerem Material der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst

Der erfindungsgemäße Extrudierkopf hat ein äußeres Kopfteil mit einer konischen Bohrung, die sich von seinem inneren zu seinem äußeren Ende erstreckt und einen inneren Kopfteil, der innerhalb der konischen Bohrung angeordnet ist und zu den Wänden der konischen Bohrung unter Bildung von Fließkanälen für das zu verarbeitende elastische Material einen Abstand hat. Der innere Kopfteil ist hierbei als mittleres Kegelglied ausgebildet, das ohne Schwierigkeiten zum Reinigen der Fließkanäle auswechselbar ist Der erfindungsgemäße Extrudierkopf ermöglicht das gleichzeitige Extrudieren von zwei Streifen durch Fließkanäle, die verhältnismäßig kurz in der Länge und nicht breiter sind als die Breite eines einzigen Seitenwandstreifens. Ferner ist der Extrudierkopf derart ausgebildet, daß er sich leicht fertigen und montieren läßt, so daß man Fließkanalflächen erhält, die sehr gute Fließeigenschaften haben. Auch ermöglicht der erfindungsgemäße Extrudierkopf eine platzsparende und Material ersparende gleichzeitige Herstellung von zwei Streifen unter Verwendung eines einzigen Extruders.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Extrudierkopfes angebracht am vorderen Ende eines Extruders, der im Längsschnitt dargestellt ist,

Fig.2 eine Stimansicht des in Fig. 1 dargestellten Extrudierkopfes,

Fig. 3 eine Ansicht eines Teils des in Fig. 1 und 2 dargw stellten Extrudierkopfes im Schnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 2,

Fig.4 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Kopfteils des Extrudierkopfes nach F i g. 1 mit drei Kegelgliedern,

F i g. 5 eine Ansicht eines Teils des Extrudierkopfes nach F i g. 1 -3 im Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 3,

Fig.6 und 7 perspektivische Ansichten von zwei verschiedenen inneren Kopfteilen, für den iti F i g. 1 — 3 dargestellten Extrudierkopf und

F i g. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer mathematischrη Gleichung für die Ausbildung der Fließkanalflächen.

In F i g. I ist ein Extrudierkopf 2 gezeigt, der am Ende eines Extruders 4 angebracht ist, welcher eine etwa runde Austrittsöffnung 5 aufweist. Das innere Ende 6 des Extrudierkopfes 2 ist am Extruder 4 durch

Schrauben 8 befestigt, welche durch Bohrungen 9 im vorderen Extruderteil IO hindurchgeführt sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Schrauben 8 in Bohrungen 12 eines Ringkörpers 14 eingeschraubt, der einen Teil des Extrudierkopfes 2 bildet.

Die Schnittansicht von F i g. 3 zeigt ferner, daß der Extrudierkopf 2 nicht nur einen Ringkörper 14 als radial äußeres Kopfteil aufweist, sondern auch drei Kegelglieder 16,18 und 20 als radial inneres Kopfteil, die in einer konischen Bohrung 22 im Ringkörper 14 angeordnet sind. Das erste und das zweite Kegelglied 16 bzw. 18 und das mittlere Kegelglied 20 sind zweckmäßigerweise aus dem gleichen kegelstumpfförmigen konischen Teil 24 geschnitten, dessen Form schematisch in F i g. 4 gezeigt ist. Der kegelstumpfförmige Teil 24 ist längs zweier Schnittebenen 26 und 28 geschnitten, die sich zwischen seiner inneren Endfläche 30 und seiner äußeren Endfläche 32 erstrecken. Zweckmäßigerweise sind die Schnittebenen 26 und 28 senkrecht zu einer vertikalen cuciic, uic »«.ΓΙ uüren äiC NiiitCiSCnse Y-Y G£S kegelstumpfförmigen Teils 24 erstreckt, und die Ebenen 26 und 28 divergieren ferner voneinander weg, während sie sich der äußeren Endfläche 32 annähern. Die beim Schnitt des kegelstumpfförmigen Teils 24 entstehenden Kegelgliedflächen 34, 35, 36 und 37 (Fig.3) bilden Fließkanälc40und42.

Die Kegelglieder 16, 18 und 20 weisen radial nach außen gerichtete konische Flächen 44, 46 und 48 (F i g. 4) auf. Die konischen Flächen 44,46 und 48 sind an ihrem Umfang an die konische Bohrung 22 im Ringkörper 14 angepaßt, wie in den Schnittansichten von F i g. 3 und 5 gezeigt. Die konischen Flächen 44, 46 und 48 lassen sich glatt ausbilden, wie in Fig.3 —7 dargestellt, oder lassen sich mit Teilen versehen, die von ihrem Umfang nach innen liegen und Lufttaschen zwischen den Kegelgliedern 16, 18, 20 und dem Ringkörper 14 bilden, um die Regelung des Wärmeübergangs zwischen den Kegelgliedern und dem Ringkörper zu unterstützen. Die Kegelglieder 16 und 18 sind in der konischen Bohrung 22 durch Schrauben 50 (Fig. 3) so gehalten, daß ihre jeweilige konische Fläche 44 bzw. 46 sich in bündiger Anlage an der nach innen gerichteten Flr.che der konischen Bohrung 22 befinden. Die Schrauben 50 erstrecken sich durch Bohrungen 52 im Ringkörper 14 und sind in Gewindebohrungen 54 in den Kegelgliedern 16 und 18 eingeschraubt. In ähnlicher Weise wird, wie in Fig. 5 gezeigt, das mittlere Kegelglied 20 mit seinen seitlichen konischen Flächen 48 in bündiger Anlage an der Fläche der konischen Bohrung 22 durch Schrauben 56 gehalten, die sich durch Bohrungen 58 im mittleren Kegelglied 20 erstrecken und in GewK,debohrungen 60 im Ringkörper 14 eingeschraubt sind.

Wie sowohl in der Schnittansicht von F i g. 3 als auch in der Ansicht des äußeren Endes in Fig.2 gezeigt, erstreckt sich eine Einspannschiene 62 quer zum äußeren Ende des inittleren Kegelgliedes 20, wobei eine Zwischenplatte 53 und Düsenplatten 64 und 65 zwischen der Einspannschiene 62 und dem Kegelglied 20 gehalten werden. Die Zwischenplatte 63 ist am Kegelglied 20 durch Schrauben 66 befestigt, die in F i g. 2 gestrichelt gezeigt sind, und die Einspannschiene 62 ist ihrerseits an der Zwischenplatte 63 durch Schrauben 67 (Fig.2) befestigt. Die Schrauben 56. welche das mittlere Kegelglied 20 am Ringkörper 14 befestigen, sind durch Bohrungen 68 und 70 in der Einspannschiene 62 bzw. in der Düsenplatte 64 geführt (F i g. 3). Auf die äußeren Enden der Schrauben 56 sind Muttern 72 aufgeschraubt',· um die E^;nspannschiene 62, die Zwischenplatte 63, die Düsenplatten 64 und 65 und das mittlere Kegelglied 20 fest in ihrer Lage am Ringkörper 14 zu halten.
Das erste und das zweite Kegelglied 16 bzw. 18 bilden zusammen mit dem Ringkörper 14 einen radial äußeren Kopfteil, der selten auseinandergenommen werden muß, wenn einmal der Extrudierkopf 2 zusammengebaut ist. Der radial innere durch das mittlere Kegelglied 20 gebildete Kopfteil muß hingegen häufiger entfernt

ίο werden, damit sich die Fließkanäle 40 und 42 reinigen lassen. Zum Entfernen des mittleren Kegelgliedes 20 vom Ringkörper 14 werden die Schrauben 56 aus den Gewindebohrungen 58 im Ringkörper 14 herausgeschraubt. Das mittlere Kegelglied 20 hat gewöhnlich die Tendenz, an der Innenseite der Kegelglieder 16 und 18 infolge des Extrudats zu haften, das in den Fließkanälen 40 und 42 eingeschlossen wird. Zum Freimachen des Kegelgliedes 20 sind Abstreifschrauben 74 auf jeder Seite der Einspannschiene 62 (Fi g. 2) angeordnet. Die

Abstreifschraub?" ?4 sind in Gewindebohrungen in der Einspannschiene 62 eingeschraubt, und ihre Enden stützen sich gegen das äußere Ende des Ringkörpers 14 ab, so daß, wenn die Schrauben 74 gedreht werden, die Einspannschiene 62 und das angebrachte mittlere Kegelglied 20 nach außen vom Ringkörper 14 weg gedrückt werden.

Das äußere Ende des Fließkanals 40 ist von zwei Düseiiplatten 64 und 76 bedeckt, zwischen welchen sich eine Oüsenöffnung 78 befindet, die dem durch den jo Fließkanal 40 gehenden elastomeren Material seine endgültige Form verleiht. In ähnlicher Weise ist ein Paar von Düsenplatten 65 und 80, welche eine Düsenöffnung 82 bilden, am äußeren Ende des Fließkanals 42 für den gleichen Zweck angeordnet. Wie vorangehend beschrieben, hält die Einspannschiene 62 die inneren Düsenplatten 64 und 65 in ihrer Lage gegen das mittlere Kegelglied 20. Die äußeren Düsenplatten 76 und 80 werden gegen die Endflächen des jeweiligen Kegelgliedes 16 bzw. 18 durch Klemmvorrichtungen mit oberen •to und unteren Klemmstücken 84 gehalten, von denen jedes eine Anzahl Finger 86 (F i g. 2 und 3) aufweist, die gegen die Düsenplatte 76 oder 80 durch ein ortsfestes Kurvenelement 88 gepreßt werden, das auf Zapfen 90 angeordnet ist, welche an den Außenflächen der Kegelglieder 16 und 18 vorstehen. Die Klemmstücke 84 gleiten auf Führungsstangen 85 (Fig. 2) nach oben und unten und diese Stangen halten die Klemmstücke gegen seitliches Neigen oder Gleiten. Eine Betätigungsvorrichtung mit Druckluftzylinder 92 beaufschlagt Kolben so 94, die mit den Klerhrristücken 84 verbunden sind, um sie zu den Düsenplatteil 76 und 80 hin bzw. von diesen weg zu l^tgen* Däsiti&m'ifistück 84 am oberen E.ide der Fig. 1, 2 und 3 ist in seiner zurückgezogenen Stellung gezeigt,, während. das andere Klemmstück 84 am uriter^ ßfldi; äfe|er figuren in seiner eingefahrenen ^* ^-i-ist Wenn die Druckluftzylinder innen schieben, verkeilen Kurvenelement 88 die "gegen die Düsenplatten 76

uWejjlrh;Swffe|ehäillfidflächen der Kegelglieder 16 uridigzüänickeri.

Pas.mitttere Kegejglied 20, an dem die Zwischenplatte öiäig Pfl^if^K^f Jfi'64 lind 65 und die Einspannschie-

zu schwer, um mit 14 herausgehoben zu isesind diese Teile daher auf angeordnet, daß sie leicht sind, wenn die

Fließkanäle 40 und 42 gereinigt werden sollen. Die Schienen 98 haben eine Höhe und Breite entsprechend F i g. 2, und jede Schiene 98 ist auf zwei großen Bolzen 100 gelagert, die sich von der Seite des Ringkörpers 14 aus erstrecken. Die Bolzen 100 sind mit Köpfen 101 versehen, die in Ausnehmungen 102 in den Schienen 98 eingi^etzt sind, wie mit gestrichelten Linien in Fig. 1 und 2 gezeigt. Zwei Rohre 103 und 104, die für den Umlauf von Kühlwasser dienen, erstrecken sich von jeder Seite c'cs mittleren Kegelgliedes 20 oberhalb und unterhalb der Schiene 98. In den Seiten des Ringkörpers 14 an seinem äußeren Ende sind Schlitze 106 und 108 so vorgesehen, daß, wenn das mittlere Kegelglied 20 auf den Schienen 98 nach außen verfahren wird, die Rohre 103 und 104 von den Schlitzen freikommen. Am unteren Rohr 104 ist ein Arm 110 unter Verwendung einer Stellschraube 112 festgeklemmt, um die entgegengesetzten Seiten einer Schützöftnung 114 im Arm zusammenzuziehen. Das mittlere Kegelglied 20 und die an diesem angebrachten Teile sind auf der Schiene 98 durch Rollen 116 gelagert, die sich von den Seitenkanten der Zwischenplatte 63 aus erstrecken, sowie durch Rollen 118, die an den oberen Enden des Arms 110 gelagert sind. Der Winkel des Arms 110 kann eingestellt werden, um ein freies Drehen der Rollen 116 und 118 sicherzustellen, indem eine Stellschraube 120 gedieht wird, die in eine Gewindebohrung 122 im Arm 110 eingeschraubt ist und deren Kopf gegen das obere Rohr

103 anliegt. Ferner ist in der Mitte der Einspannschiene 62 eine Ringschraube 124 vorgesehen zum Ziehen des mittleren Kegelgliedes 20 beim Herausfahren aus dem Ringkörper 14 auf den Rollen 116 und 118, die auf den Schienen 98 laufen. Dies geschieht natürlich nur nach dem Herausschrauben der Schrauben 56, welche das Kegelglied 20 am Ringkörper 14 halten, und, falls eriorderiich, durch Drehen der Schrauben 74, um das mittlere Kegelglied 20 vom elastomeren Material zu lösen, das sich in den Fließkanälen 40 und 42 befindet.

Ein Rollanschlag 126(Fig. 1) ist zweckmäßigerweise am Ende jeder Schiene 98 zur Anlage des Arms l!0 vorgesehen und um ein Weiterrollen des Kegelglieds 20 an den Enden der Schienen 98 zu verhindern. Nach dem Herausbewegen des mittleren Kegelglieds 20 lassen sich dasselbe und die mit diesem verbundenen Teile vollständig von den Schienen 98 mittels eines Laufkrans abheben, der einen an der Ringschraube 124 angebrachten Haken aufweist. Zuvor sollten an die Rohre 103 und

104 angeschlossene Wasserleitungen abgekoppelt werden.

Die Kegelglieder 16, 18 und 20 sollten mit Kühlwasserkanälen versehen werden, da diese Teile die Neigung haben, sich infolge der Reibung beim Extrudieren zu erhitzen.

Die Fließkanalflächen 34 und 35 des Fließkanals 40 und die Fließkanalflächen 36 und 37 des Fließkanals 42 sind so geformt, daß das aus der Austrittsöffnung 5 des Extruders 4 austretende elastomere Material in den Fließkanälen 40, 42 zwei relativ dünne flache Streifen bildet. Gewöhnlich bedingt dies die Teilung des zylindrischen Extrudats in zwei Hälften übereinander und dann gleichzeitig die Verringerung der Dicke jedes Streifens, das Ausfächern desselben, um ihn breiter zu machen, und die Führung der Streifen voneinander weg, so daß sie aus dem Extrudierkopf 2 in einem ausreichend breiten Abstand voneinander austreten, so daß sich eine Fördererauflage für den oberen Streifen oberhalb des unteren Streifens Zwischenschalten läßt

Ferner müssen die seitlichen Seitenteile der Fließkanäle 40 und 42 dicker mit Bezug auf ihre Mittelteile gemacht werden als die entsprechenden seitlichen Seitenteile der endgültig aus diesen Fließkanälen austretenden Streifen, um den Fließwiderstand an den seitlichen Seitenteilen zum Ausgleich des Druckunterschieds herabzusetzen.

Fig.6 und 7 zeigen zwei Ausbildungsformen des mittleren Kegelgliedes, die mit 20' und 20" bezeichnet sind und jeweils konische Flächen 48' bzw. 48",

ίο Bohrungen 58' bzw. 58" zur Aufnahme von Schrauben und Wasserzirkulationsrohre 103' und 104' bzw. 103" und 104" aufweisen. Die Fließkanalfläche 34 des ersten Kegelgliedes 16 umfaßt flache Teile 130 und 132 (F i g. 3) und ein abgerundetes Teil 134, welches die flachen Teile 130 und 132 verbindet. Ähnliche flache Teile 136 und 138 und ein abgerundetes Teil 140 weist die Fließkanalfläche 37 des zweiten Kegelgliedes 18 auf. Die abgerundeten Teile 134 und 140 bilden einen Fließkanal zwischen dem inneren und dem äußeren Ende des Extrudierkopfes 2, und die Teile 130 und 136 verlaufen von diesem Fließkanal wie auch die Teile 132 und 138 divergierend voneinander weg. Die Fließkanalflächen 34 und 37 haben in allen Längsrichtungen parallel zu der in Fi. g. 3 gezeigten konstante Profile. Diese Fließkanalflächen 34 und 37 haben jedoch eine Spreizfächerform wegen der konischen Gestalt der ersten und zweiten Glieder 16 und 18.

Wie in Fig.3 ersichtlich ist, liegen die Fließkanalflächen 35 und 36 des mittleren Kegelgliedes 20 einander am inneren Ende des Extrudierkopfes 2 am nächsten und verlaufen von dieser Stelle aus zum äußeren Ende des Extrudierkopfes 2 voneinander weg, um dem mittleren Kegelglied 20 eine Keilform zu geben. Wie sich aus Fig.6 und 7 ergibt, haben die mittleren Kegelglieder 20' und 20" mittig angeordnete Scheitel 142¹ und 142", die je mit einem zweiten spitzen Winkel zur Mittelachse Y-Y des Ringkörpers 14 angeordnet sind, welcher zweite Winkel größer als der erste spitze Winkel ist, mit welchem die Teile 130 und 136 der äußeren Glieder 16 und 18 (F i g. 3) zur Mittelachse Y- Y angeordnet sind, so daß die Fließkanäle 40 und 42 in Richtung auf das äußere Ende des Extrudierkopfes 2 in ihrer Dicke abnehmen. Ferner verjüngen sich, wie sich aus F i g. 6 und 7 ergibt, die Teile der Fließkanalflächen 35' und 35", die auf jeder Seite der mittig angeordneten Scheitel 142' und 142" angeordnet sind, von diesen Scheiteln weg von den zugekehrten Teilen 130 der Fließkanalfläche 34 am äußeren Kegelglied 16. Jede Fließkanalfläche auf jeder Seite der mittig angeordneten Scheitel 142,143 entfernt sich von der zugekehrten Fließkanalfläche des ersten oder zweiten Kegelglieds 16 bzw. 18 in der Querschnittsebene senkrecht zur Achse Y-Y des Ringkörpers 14 mit einem Winkel «, der folgender Gleichung genügt:

Entsprechend F i g. 8 bedeuten dabei:

« = der Winkel in Radianten zwischen der Fließkanalfläche 35 oder 36 des mittleren Kegelgliedes 20 und der entsprechenden zugekehrten Fließkanalfläche 34 oder 37 des Kegelgliedes J6-oder 18; Acs = der Bereich auf der Querschnittsebene des Raumes zwischen der Fließkanalfläche 34 bzw. 37 des ersten bzw. zweiten Kegelgliedes (16 bzw. 18) und einer Linie parallel zu dieser Fläche, die

den mittig angeordneten Scheitel 142 oder 143 schneidet;

A_oe = der Bereich auf der Ebene der Endflächen der Kegelglieder am äußeren Ende des Extrudierkopfes des Raumes zwischen der Fließkanalfläche 34 bzw. 37 und dem ersten bzw. zweiten Kegelgl'ed und einer Linie parallel zu dieser Fläche, die den mittig angeordneten Scheitel 142 oder W3 schneidet;

X — der Abstand zwischen der Querschnittsebene des Bereiches A„ und der Ebene der Endflächen der Kegelglieder am äußeren Ende des Extrudierkopfes;und

R = der Radius der Kegelglieder in der Querschnittsebene, in welcher der Bereich A_a liegt.

Ferner ist C ein konstanter Faktor, der gleich oder größer als 1,00 und zweckmäßigerweise nicht größer als 2,00 ist. Dieser konstante Faktor verändert den Betrag, um ϊΐ/ί>]οΚςη Hjg seitlichen S^'tsH'ciic der F!isßk2"ä!c erweitert sind, insbesondere an der Innenseite des Extrudierkopfes 2. Wenn C gleich 2,00 ist, haben die Fließkanalflächen des mittleren Kegelgliedes die Form der Flächen 35' und 36' des mittleren Kegelgliedes 20' von Fig.6. Diese Fließkanalflächen ermöglichen, daß zu Beginn viel elastomeres Material zu den seitlichen Seitenteilen der Fließkanäle 40 und 42 fließt, was zu einer Vergleichmäßigung der Druckverteilung über die Breite des extrudieren Streifens führt, der aus den Düsenöffnungen am äußeren Ende des Extrudierkopfes 2 austritt. Das Kegelglied 20' von F i g. 6 hat jedoch nur eine sehr kleine konische Fläche 48' für den Sitz auf der konischen Bohrung 22 des Ringkörpers 14. Aus diesem Grunde sollte der konstante Faktor C nicht größer als 2,00 sein. Ferner wird bei einem großen C-Wert im Extrudierkopf eine große Menge des elastomeren Materials eingeschlossen, das jedesmal verlorengeht, wenn der Extruder abgeschaltet wird.

Das mittlere Kegelglied 20" von F i g. 7 wurde unter Verwendung eines C-Wertes geformt, der viel kleiner als 2,00 ist und nahe bei 1,00 liegt. Die Fließkanalfläche 35" dieses Kegelgliedes 20" ergibt eine weniger gleichmäßige Druckverteilung über die Breite des Streifens. Das Füllvolumen des Extrudierkopfes 2 ist jedoch bei dem mittleren Kegelglied 20" geringer, das Kegelglied 20 ist schwerer, und es sitzt besser im Ringkörper 14.

Bei beiden Kegelgliedern 20' und 20" genügt der Winkel α der vorstehenden Gleichung und liegt zwischen dem äußeren Ende des mittleren Kegelgliedes und einem Punkt P. an welchem die Flächen 35' und 35" die entsprechenden Flächen an der Unterseite der

ίο Kegelglieder 20' und 20" schneiden. Natürlich hängt die Lage des Punktes P nicht nur von dem Wert des konstanten Faktors Cab, sondern auch von dem Radius R des Kegelgliedes und dem Winkel, mit welchem der Scheitel 142' oder 142" zur Mittelachse Y- Ygeneigt ist.

An den Teilen der Kegelglieder 20' und 20" zwischen dem Punkt P und ihren inneren Enden läßt sich der Winkel λ gleichmäßig auf einen Endwert von '5° vergrößern, wie durch das Kegelglied 20' in Fig. 6 dargestellt, oder 90°, wie durch das Kegelglied 20" in

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45° und 90°.

Die Fließkanalfläche 36 an der Unterseite des mittleren Kegelgliedes 20 hat natürlich eine Kontur, die unabhängig vom Verlauf der Fließkanalfläche 35 immer gleich ist.

Als Beispiel der relativen Abmessungen und Winkel typischer Kegelglieder 16, 18 und 20 ist eine Breite von 229 mm vom inneren zum äußeren Ende für die Kegelglieder und den ihnen zugeordneten Ringkörper 14 zur Verwendung bei einem Extruder 4 bestimmt, der eine Austrittsöffnung 5 mit einem Durchmesser von 150mm (Fig.3) hat. Der Neigungswinkel der Flächen des kegelstumpfförmigen Teils 24 und der dazu passenden Kegelflächen 44, 46 und 48 beträgt etwa 30"

)5 zur Mittelachse Y-Y. Der Neigungswinkel der Fläche 18 zur Achse Y- Kbeträgt ebenfalls etwa 30°. Der durch die Abrundungsflächenteile 134 und 140 gebildete Hals belief sich auf 67,2 mm. Die Düsenöffnungen 78 und 82 hatten einen Abstand von 140 mm voneinander, wobei die Winkel der flachen Teile 130 und 136 zur Achse Y-Y 15° betrug. Der Winkel der Scheitel 142 und 143 am Kegelglied 20 betrug 17°.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Extrudierkopf zum Formen von zwei Streifen aus elastomerem Material, der mit seinem inneren Ende an die einzige Austrittsbohrung eines Extruders anschließt und mit seinem äußeren Ende vom Extruder abgekehrt ist und der einen radial äußeren Kopfteil mit einer mittigen Öffnung aufweist, die sich von dem erwähnten inneren Ende zu dem erwähnten äußeren Ende erstreckt, und einen radial inneren Kopfteil, der innerhalb der mittigen öffnung angeordnet ist und mit deren Wänden Fließkanäle für das elastomere Material begrenzt dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der äußere Kopfteil einen Ringkörper (14) aufweist, der eine durchgehende, konische, zum Extruder (4) hin konvergierende Bohrung aufweist, daß

(b) innerhalb der konischen Bohrung (22) ein erstes

und ein zweites Kegelgüed (16 bzw. 18) Dabei bedeuten:

angeordnet ist, von denen jedes mit einer radial

nach außen gerichteten konischen Fläche (44; « =

46) an die Fläche der konischen Bohrung (22) des Ringkörpers (i4) angepaßt ist und auf der entgegengesetzten Seite eine Fließkanalfläche aufweist, und daß

(c) der radial innere Kopfteil als mittleres Kegelgüed (20) ausgebildet ist, das mit radial nach außen gerichteten konischen Flächen (48) ebenfalls mit der Fläche der konischen Bohrung (22) des Ringkörpers (14) zusammenpaßt und als Oberseite und Unterseite Fließkanalflächen aufweist, von denea jed? einer der Fließkanalflächen des ersten und dca zweiten Kegelgliedes (16, 18) zugekehrt ist und mit dieser einen im Querschnitt der Form des zu extrudierenden Streifens entsprechenden Extrudierkanal bildet.

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2. Extrudierkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Kegelgüed (20) die Form eines Keils hat, wobei seine Fließkanalflächen (35,36) einander am inneren Ende des Extrudierkopfes am nächsten liegen und in der Richtung zum äußeren Ende des Extrudierkopfes voneinander weg divergieren.

3. Extrudierkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließkanalflächen des ersten und des zweiten Kegelgliedes (16; 18) in einem Halsbereich zwischen dem inneren und dem äußeren Ende des Extrudierkopfes (2) den geringsten Abstand voneinander haben und von dem Halsbereich in beiden axialen Richtungen voneinander weg divergieren.

4. Extrudierkopf nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (Y-Y)des Ringkörpers (14) mit der Austrittsbohrung (5) des Extruders (4) fluchtet und die Bereiche der Fließkanalflächen des ersten und des zweiten Kegelgliedes (16 bzw, 18) zwischen dem Halsbereich und dem äußeren Ende des Extrudierkopfes im wesentlichen flach sind und mit einem ersten spitzen Winkel zu der Mittelachse (Y-Y) des Ringkörpers (14) angeordnet sind. t>5

5. Extrudierkopf nach einem der Ansprüche 2 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Fließkanalflächen (35,36) des mittleren Kegelgliedes (20) einen mittig angeordneten, durchgehenden Scheitel (142, 143) aufweist, der mit einem zweiten spitzen Winkel zur Achse (Y-Y) des Ringkörpers (14) angeordnet ist, der größer als der erste spitze Winkel ist, und daß die Fließkanalflächen auf jeder Seite der mittig angeordneten Scheitel (142, 143) sich in Richtung von den Scheiteln weg von den zugekehrten Fließkanalflächen der Kegelglieder (16 bzw. 18) entfernen.

6. Extrudierkopf nach Anspruch o, dadurch gekennzeichnet, daß sich jede der Fließkanalflächen auf jeder Seite der mittig angeordneten Scheitel (142, 143) in einer Querschnittsebene senkrecht zur Achse (Y- Y) des Ringkörpers (14) von der zugekehrten FlieBkanalfläche des ersten oder des zweiten Kegelgliedes (16 bzw. 18) mit einem Winkel (λ) entfernt, der folgender Gleichung genügt:

_a _ {A_a-AJC XR²

= der Winkel in Radianten zwischen der Fließkanalfläche (35 bzw. 36) des mittleren Kegelgliedes (20) und der entsprechenden zugekehrten FließkanalfJäche (34 bzw. 37) des ernten bzw. des zweiten Kegelgliedes (16 bzw. 18);

der Bereich auf der Querschnittsebene des Raumes zwischen der Fließkanalfläche (34 bzw. 37) des ersten bzw. des zweiten Kegelgliedes (16 bzw. 18) und einer Linie parallel zu dieser Fläche, die den mittig angeordneten Scheitel (142 bzw. 143) schneidet;

der Bereich auf der Ebene der Endflächen der Kegelglieder am äußeren Ende des Extrudierkopfes des Raumes zwischen der Fließkanalfläche (34 bzw. SJ^ «.md dem ersten bzw. zweiten Kegelglied und einer Linie parallel zu dieser Fläche, die den mittig angeordneten Scheitel (142 bzw. 143) schneidet;
der Abstand zwischen der gegebenen Querschnittsebene und der Ebene der Endflächen der Kegelglieder am äußeren Ende des Extrudierkopfes;

der Radius der Kegelglieder in der erwähnten Querschnittsebene und
ein konstanter Faktor zwischen 1,00 und 2,00.

7. Extrudierkopf nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Kegelgüed (20) zu seiner Befestigung am Ringkörper (14) Bohrungen (58) aufweist, die sich durch das mittlere Kegelgüed (20) bis zu den radial nach außen gerichteten konischen Flächen (48) erstrecken, daß in Verlängerung der Bohrungen (58), ausgehend von der Fläche der konischen Bohrung (22) im Ringkörper (14) Gewindebohrungen (60) vorgesehen sind, in die Schrauben (56) eingeschraubt sind.

8. Extrudierkopf nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Kegelgüed (16 bzw. 18) in den radial nach außen gerichteten konischen Flächen (44, 46) Gewindebohrungen (54) aufweisen, in die Schrauben eingreifen, die sich durch den Ringkörper (14) radial nach innen erstrecken.

9. Extrudierkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endflächen der drei Kegelglieder (16,18,20) am äußeren Ende des Extrudierkopfes (2) je eine Düsenplatte (64, 65; 76; 80) befestigt ist, wobei die Düsenplatten die Fließkanäle teilweise abdecken und zwischen sich Düsenöffnungen zum Formen der Streifen freilassen.

10. Extrudierkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Düsenplatte in zwei ι ο innere Düsenplatienabschnitte (64, 65) unterteilt ist, die durch eine Einspannschiene (62) an dem mittleren Kegelglied (20) gehalten sind.

11. Extrudierkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Düsenplatten (76; 80) an den Endflächen des ersten bzw. des zweiten Kegeigliedes (16 bzw. 18) durch Klemmvorrichtungen gehalten sind, die am radial äußeren Kopfteil verankert sind, von denen jede aufweist

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(a) ein Klemmstück (84),

(b) eine ortsfeste Betätigungsvorrichtung (92, 94) zum Bewegen des Klemmstücks (84) senkrecht zur Achse des Ringkörpers (14),

(c) ein ortsfestes Kurvenelement (88), das mit Abstand von der Endfläche des ersten bzw. zweiten Kegelglieds (16 bzw. 18) gehalten ist und durch das das Klemmstück (84) bei seiner Bewegung in Richtung auf die Achse des Ringkörpers (14) gegen eine der äußeren jo Düsenplatten (76; 80) anpreßbar ist.