DE1140337B - Spray head for the production of hoses, tubular films, etc. made of thermoplastic materials - Google Patents

Description

Spritzkopf für die Herstellung von Schläuchen, Schlauchfolien usw. aus thermoplastischen Werkstoffen Gegenstand der Erfindung ist ein für die Herstellung von Schläuchen, Schlauchfolien usw. aus thermoplastischen Werkstoffen mit Schneckenpressen bestimmter Spritzkopf. Spray head for the production of hoses, tubular films, etc. Made of thermoplastic materials The invention relates to a for manufacture of hoses, tubular films, etc. made of thermoplastic materials with screw presses certain spray head.

Spritzköpfe für die fortlaufende Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen mit Schneckenpressen zu Erzeugnissen mit kreisförmigem Querschnitt sind in zahlreichen Bauarten bekannt. Dabei sind allgemein zwei Grundtypen zu unterscheiden: Geradeausköpfe, deren Achse mit der verlängerten Schneckenachse zusammenfällt, und Umlenkköpfe, deren Achse einen rechten Winkel mit der Schnecken achse bildet. Injection heads for the continuous processing of thermoplastic Plastics with screw presses to produce products with a circular cross-section are known in numerous designs. There are two basic types to be distinguished: Straight heads, the axis of which coincides with the extended screw axis, and Deflection heads, the axis of which forms a right angle with the worm axis.

Die meist horizontal angeordneten Geradeausköpfe sind in ihrer Anwendung auf kleine und mittlere Durchmesser beschränkt. Sie bieten Probleme in der Vermeidung von Längsmarkierungen, welche durch die Dornhalterung hervorgerufen werden. Auch bereitet die Zuführung von Kühlmitteln wie Luft oder Wasser über die Dornhalterung bei diesen Köpfen Schwierigkeiten, welche sich unter anderem aus der Abkühlung der Halterung und den Rückwirkungen auf die diese berührende thermoplastische Masse ergeben. The mostly horizontally arranged straight heads are in their application limited to small and medium diameters. They present problems in avoidance of longitudinal markings caused by the mandrel holder. Even prepares the supply of coolants such as air or water via the mandrel holder with these heads difficulties, which among other things result from the cooling of the Bracket and the repercussions on the thermoplastic mass in contact with it result.

Umlenkköpfe sind universell anwendbar, jedoch in der Führung des Werkstcffflusses mehr oder weniger kompliziert, da der auf dem maschinenseitigen Bogen des Austritts-Ringspaltes größere Massedruck durch eine geeignete Formgebung der Fließkanäle bzw. durch Drosselelemente ausgeglichen werden muß. Deflection heads are universally applicable, but in the management of the Material flow is more or less complicated, since that on the machine side Arch of the exit annular gap greater mass pressure due to a suitable shape the flow channels or must be compensated by throttle elements.

Eine verhältnismäßig einfache Konstruktion ergibt sich, wenn der aus der Schnecke kommende Werkstofffluß in einem den Dorn des Spritzkopfes umschließenden Ringkanal gesammelt und aus diesem dem Austritts-Ringspalt zugeführt wird. A relatively simple construction results when the The flow of material coming from the screw in an encircling the mandrel of the extrusion head The annular channel is collected and fed from this to the exit annular gap.

Wenn der Strömungswiderstand des Sammelkanals durch ausreichende Bemessung des Querschnittes klein gehalten wird und der Widerstand des Austritts-Ringspaltes und/oder des Übergangskanals groß ist, verteilt sich der Fluß der thermoplastischen Masse nahezu gleichmäßig über den Umfang des Austrittsspaltes. If the flow resistance of the collecting duct is sufficient Dimensioning of the cross-section is kept small and the resistance of the exit annular gap and / or the transition channel is large, the flow of the thermoplastic is distributed Mass almost evenly over the circumference of the exit gap.

Andere Konstruktionen der Umlenkköpfe mit zentral von der Seite angeströmtem Dorn arbeiten mit asymmetrischen Ausgleichselementen wie Staut nocken, Herzstücken, Schrägkonuszonen usw. Other constructions of the deflection heads with central flow from the side Mandrels work with asymmetrical compensation elements such as accumulation cams, frogs, Inclined cone zones, etc.

Ein gemeinsames Merkmal aller dieser Bauarten ist die beiderseitige Umströmung des fliegend eingespannten Dornes durch den Fluß des thermoplastischen Werkstoffes und die Wiedervereinigung der beiden Teilströme auf der Rückseite des Domes. A common feature of all of these types is mutual The flow of the thermoplastic flows around the cantilevered mandrel Material and the reunification of the two partial flows on the back of the Domes.

Erfahrungsgemäß treten dabei meist Nahtbildungen auf, die die Qualität des Fertigerzeugnisses auch dann beeinträchtigen, wenn sie sich auf die Festigkeit usw. nur geringfügig auswirken. Besonders störend sind diese Erscheinungen bei jedem Wechsel der Materialcharge, insbesondere bei dem Übergang auf eine andere Farbeinstellung, aber auch bei thermisch empfindlichen Werkstoffen, die an der Wiedervereinigungsstelle zum Anbrennen neigen. Im übrigen sind die Nahtbildungen um so stärker ausgeprägt, je größer der Durchmesser des Spritzdornes, d. h. je größer der Druckabfall zwischen Einlaufseite und Gegenseite ist. Mit der Vergrößerung des Dorndurchmessers wird auch die gleichmäßige Flußverteilung zwischen der Einlaufseite und der Gegenseite des Kopfes zunehmend schwieriger. Daraus resultieren außerordentlich komplizierte Kanalsysteme und große Gesamtgewichte.Experience has shown that seams usually occur, which affect the quality of the finished product even if it affects the strength etc. have only a minor effect. These phenomena are particularly annoying for everyone Change of material batch, especially when changing to a different color setting, but also for thermally sensitive materials that are at the point of reunification tend to burn. In addition, the seam formations are all the more pronounced, the larger the diameter of the spray mandrel, d. H. the greater the pressure drop between Inlet side and opposite side is. As the mandrel diameter increases, also the even flow distribution between the inlet side and the opposite side of the head increasingly difficult. This results in extremely complicated ones Duct systems and large overall weights.

Eine vollkommene Beseitigung der Nahtbildungen auf der Rückseite des umströmten Dornes und ein vollkommener Druckausgleich im Umfang des Sammelkanals ist mit keiner der bekannten Konstruktionen möglich. A complete elimination of seams on the back the flow around the mandrel and a complete pressure equalization in the circumference of the collecting channel is not possible with any of the known constructions.

Es wurde zwar vorgeschlagen, an der der Wiedervereinigungszone gegenüberliegenden Stelle des Spritzkopfgehäuses einen in seiner Öffnungsweite einstellbaren Werkstoffauslaß vorzusehen, um das Stagnieren von Werkstoff in diesem Bereich zu verhindern. Although it was proposed to be at the opposite of the reunification zone Place of the spray head housing a material outlet adjustable in its opening width provided in order to prevent the stagnation of material in this area.

Konstruktionen dieser Art werden z. B. bei Querspritzköpfen für die Ummantelung von Drähten und Kabeln mit Gummi verwendet.Constructions of this type are z. B. with cross spray heads for the Sheathing of wires and cables with rubber is used.

Abgesehen davon, daß dabei ein Verluststrom von Werkstoff entsteht, kann auch dieses System die Nahtstellen auf der Dornrückseite nicht vollständig beseitigen, da die Nebenströmung nur ein sehr geringes Druckgefälle von der Wiedervereinigungsstelle an der Domoberfläche nach dem Auslaß in der Gehäusewandung hervorruft. In diesem Sinne ist der Masseauslaß nur passiv wirksam. Apart from the fact that there is a leakage flow of material, Even this system cannot completely remove the seams on the back of the mandrel Eliminate, since the secondary flow has only a very small pressure drop from the reunification point causes on the dome surface after the outlet in the housing wall. In this The mass outlet is only passively effective.

Durch die Erfindung wird dagegen eine aktive Beseitigung der Nahtstellen bei Umlenkköpfen mit beiderseitig umströmtem Dorn ermöglicht. Gleichzeitig wird die Verteilung des Masseflusses im Umfang des Spritzdornes verbessert und das Gewicht der Spritzköpfe, bezogen auf einen vorgegebenen Durchmesser des Austritts-Ringspaltes, erheblich vermindert. By contrast, the invention actively eliminates the seams in the case of deflection heads with a mandrel with a flow around both sides. At the same time will the distribution of the mass flow in the circumference of the spray mandrel is improved and the weight of the spray heads, based on a given diameter of the outlet annular gap, considerably reduced.

Der neuartige Querspritzkopf mit seitlich angeordnetem Werkstoftzuführungskanal und einem den fliegend gelagerten Dorn umgebenden Ringkanal ist gekennzeichnet durch einen von der Einmündung des Werkstoffzuführungskanals in den Ringkanal aus quer durch den Dorn führenden und auf der Gegenseite wieder in den Ringkanal mündenden Hilfskanal. The new type of cross-head with the material feed channel arranged on the side and an annular channel surrounding the cantilevered mandrel is characterized by one from the confluence of the material feed channel in the ring channel from across leading through the mandrel and opening again on the opposite side into the annular channel Auxiliary channel.

Durch diesen Hilfskanal fließt eine Teilmenge des eingespeisten Werkstoffes als »Spülstrom« unmittelbar zu dem feinsten Punkt des Ringkanals. Zur besseren Kontrolle der Spülströmung kann der Hilfskanal mit einem Regelelement versehen werden.Part of the material fed in flows through this auxiliary channel as a "flushing flow" directly to the finest point of the ring canal. For better control the auxiliary channel can be provided with a control element for the flushing flow.

Durch den Hilfskanal wird auch eine gleichmäßigere Verteilung des Werkstofffiusses im Umfang des Spritzdornes erreicht. Zu diesem Zweck kann der Hilfskanal zusätzlich mit Seitenkanälen versehen werden, welche aus dem gleichen Zulauf gespeist werden und in verschiedene Stellen des Umfangs einmünden. The auxiliary channel also ensures a more even distribution of the Material flow reached in the circumference of the spray mandrel. For this purpose, the auxiliary channel are additionally provided with side channels, which are fed from the same inlet and flow into different parts of the scope.

Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung zwei Beispiels ausführungen eines nach der Erfindung konstruierten Spritzkopfes; Fig. 3 veranschaulicht die Kanalanordnung eines Folienblaskopfes nach Fig. 2, jedoch ohne das Regelelement, in perspektivischer Darstellung; Fig. 4 zeigt Schemata für verschiedene Anordnungen des Regelelements bei unverzweigtem und verzweigtem Hilfskanal, Fig. 5 zwei Beispielsausführungen dieses Elements. Fig. 1 and 2 show two exemplary embodiments in a schematic representation a spray head constructed according to the invention; Fig. 3 illustrates the Channel arrangement of a film blow head according to Fig. 2, but without the control element, in perspective view; Fig. 4 shows schemes for various arrangements of the control element with unbranched and branched auxiliary channel, FIG. 5 shows two exemplary designs this element.

Die in den Figuren verwendeten Kennzahlen haben folgende Bedeutung: 1 = Anschlußstutzen mit Eintrittsöffnung. The key figures used in the figures have the following meaning: 1 = connection piece with inlet opening.

2 = Spritzkopf. 2 = spray head.

3 = linker Teil des Ringkanals. 3 = left part of the ring canal.

4 = rechter Teil des Ringkanals. 4 = right part of the ring canal.

5 = Hilfskanal. 5 = auxiliary channel.

6 = Dorn. 6 = thorn.

7 = Regelelement. 7 = control element.

Die aus der (nicht dargestellten) Schneckenpresse über den Anschlußstutzen 1 in den Spritzkopf 2 strömende thermoplastische Masse verteilt sich nach Maßgabe der Widerstände in den Kanälen 3, 4 und 5 um den Dorn 6, wobei durch die Einstellung des Regelelements 7 ein geregelter Spülstrom auf die Wiedervereinigungsstelle der durch die beiden Ringkanäle 3 und 4 geflossenen Masseströme gerichtet wird. Dadurch wird diese Stelle frei von stagnierendem Material gehalten und gleichzeitig das Druckgefälle in den beiden Hauptkanälen gemindert. Eine weitere Minderung des Druckgefälles ergibt sich dadurch, daß die beiden Hauptkanäle einen in Fließrichtung abnehmenden Querschnitt haben. Fig. 1 und 2 zeigen zwei entsprechende Varianten. The one from the screw press (not shown) via the connecting piece 1 flowing into the spray head 2 thermoplastic mass is distributed according to the stipulation of the resistances in the channels 3, 4 and 5 around the mandrel 6, whereby by the setting of the regulating element 7, a regulated flushing flow to the reunification point of the is directed through the two ring channels 3 and 4 flowed mass flows. Through this this place is kept free of stagnant material and at the same time that Pressure drop in the two main channels reduced. Another reduction in the pressure gradient results from the fact that the two main channels decrease in the direction of flow Have cross-section. 1 and 2 show two corresponding variants.

Im übrigen kann für den Hilfskanal als Grundkörper statt der in den Figuren dargestellten Kreisplatte auch ein Rohr verwendet werden. Die Rohrform bietet sowohl für die Temperierung des Hilfskanals und für die Gewichtseinsparung als auch für die Fertigung Vorteile. In addition, for the auxiliary channel as a base body instead of in the Circular plate shown in the figures can also be used as a tube. The tube shape offers both for the temperature control of the auxiliary channel and for weight saving as well for manufacturing advantages.

Das Regelement 7 kann beispielsweise, wie in Fig. 1 und 2 angedeutet, nach Art einer Drosselklappe oder, etwa nach Fig. 5, als ein quer zur Achse des Hilfskanals 5 verstellbarer Bolzen ausgeführt werden. The control element 7 can, for example, as indicated in FIGS. 1 and 2, in the manner of a throttle valve or, for example, as shown in FIG. 5, as a transverse to the axis of the Auxiliary channel 5 adjustable bolts are executed.

Für diesen Bolzen ist bei einigen thermoplastischen Werkstoffen ohne Nachteil die einfache zylindrische Form (Fig. 5 a) zu verwenden; für empflndliche Werkstoffe dagegen empfiehlt sich eine strömungstechnische Formgebung (Fig. 5 b).For some thermoplastic materials there is no for this bolt Disadvantage of using the simple cylindrical shape (FIG. 5 a); for the sensitive For materials, on the other hand, a fluidic design is recommended (Fig. 5 b).

Neben den sonstigen Vorteilen wird mit dem neuartigen Spritzkopf eine beträchtliche Gewichtseinsparung ermöglicht. In addition to the other advantages, the innovative spray head allows a considerable weight saving.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Querspritzkopf für das Herstellen von Schläuchen und Schlauchfolien aus thermoplastischem Werkstoff, bei dem der seitlich angeordnete Werkstoffzuführungskanal in einen, einen fliegend gelagerten Dorn umgebenden Ringkanal mündet, von dem aus der den Dorn umgebende ringfönnige Austrittsspalt ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Einmündung des Werkstoffzuführungskanals (1) in den Ringkanal (3, 4) aus quer durch den Dorn (6) hindurchführender und auf der gegenüberliegenden Seite wieder in den Ringkanal (3) mündender Hilfskanal (5) vorgesehen ist. PATENT CLAIMS: 1. Cross-head for the manufacture of hoses and tubular films made of thermoplastic material, in which the laterally arranged Material feed channel into an annular channel surrounding an overhung mandrel opens, from which the annular exit gap surrounding the mandrel emanates, thereby characterized in that one of the confluence of the material feed channel (1) in the annular channel (3, 4) from transversely through the mandrel (6) and on the opposite one Side back into the annular channel (3) opening auxiliary channel (5) is provided. 2. Querspritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfskanal (5) ein Regelteil (7) zum Regeln des Werkstoffflusses angeordnet ist. 2. Cross injection head according to claim 1, characterized in that in A control part (7) for regulating the flow of material is arranged in the auxiliary channel (5). In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2779 971, 2563 397. References considered: U.S. Patent No. 2779 971, 2563 397.