DE1945675A1 - Verfahren zur Herstellung von Verstaerkungseinlagen enthaltenden Schlaeuchen aus plastischen Massen,sowie Spritzkopf zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Verstaerkungseinlagen enthaltenden Schlaeuchen aus plastischen Massen,sowie Spritzkopf zur Durchfuehrung des Verfahrens

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DE1945675A1 DE19691945675 DE1945675A DE1945675A1 DE 1945675 A1 DE1945675 A1 DE 1945675A1 DE 19691945675 DE19691945675 DE 19691945675 DE 1945675 A DE1945675 A DE 1945675A DE 1945675 A1 DE1945675 A1 DE 1945675A1
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Description

DR.ING.H.STURIES «
PATENTANWALT *
WUPPERTAL - ELBERFELD 1945675
Κ. 14-TEL 440271
Schiesser AG, Zürich (Schweiz)
Verfahren zur Herstellung von Verstärkungseinlagen enthaltenden Schläuchen aus plastischen Massen, sowie »Spritzkopf zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schläuchen aus Kautschuk oder anderen plastischen Massen, welche zur Verstärkung gegen Drücke von innen im Wandmaterial Verstärkungseinlagen aufweisen, sowie auf einen Spritzkopf zur Durchführung des Verfahrens.
Solche Verstärkungseinlagen enthaltende Schläuche, insbesondere gewebeverstärkte Schläuche werden heute nach verschiedenen konventionellen Verfahren hergestellt. Die bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Schläuche bedingen jedoch einen langwierigen, komplizierten und kostspieligen Fertigungs-Prozess und zum Teil viel Konfektionierungsarbeit. Zudem sind dabei entsprechende maschinelle Einrichtungen notwendig. Bin Hauptmerkmal der konventionellen Fertigungsmethoden ist, dass dabei zuerst eine sogenannte Seele als Schlauch gespritzt werden muss, über welche in einem separaten Arbeitsgang und mit speziellen Maschinen eine Verstärkung aus Gewebe-Band oder
WR/hk
4.9.69 - 1 - " 19 607
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-Fäden aufgebracht wird (Bänder mit Bandmaschine, Klöppel mit Klöppel-Maschine oder Wirkmaschinen) und anschliessend wird in einem zweiten Durchgang durch einen Querspritzkopf mittels Strangpresse der Aussenschlauch aufgespritzt. Dieser Vorgang wiederholt sich je nach Anzahl der GewäsereEsiärkungen in der Wand des Schlauches. Um eine gute Verbindung zwischen Gewebeband oder Verstärkungsfaden zu erhalten, muss nach Aufbringung dieser Verstärkungen in der Regel noch eine Klebelösung eingestrichen werden. Meistens ist es dabei auch notwendig, dass der Innenschlauch (Seele) votf Durchgang durch die Maschine, welche die Gewebeverstärkungen aufbringt, auf einen langen Metalldorn aufgezogen wird.
Es ist klar, dass diese aus vielen Arbeitsgängen zusammengesetzte Fertigung einen langwierigen Prozess darstellt und auch entsprechende Kosten verursacht.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung eines Verfahrens, welches erlaubt Verstärkungseinlagen enthaltende Schläuche aus Kautschuk oder anderen plastischen Massen in einem Arbeitsgang herzustellen, wobei auch eine anschliessende Vulkanisierung im kontinuierlichen Durchlauf-Vulkanisier-Verfahren (z.B. Salzband, Hochfrequenz-Vulkanisierofen etc.) durchgeführt werden kann.
Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass in einem Spritzkopf über einer der Schlauchhohlraumbildung dienenden Führung kontinuierlich eine erste, innere lage der Schlauchwand gespritzt wird, dass auf den Itofang des sich dabei bildenden, sich noch im plastischen Zustand befindlichen Wandteils strangförmiges Verstärkungsmaterial in Schlauchlängsrichtung verlaufend aufgelegt und das Ganze von wenigstens einer weiteren Lage einer"plastischen Masse umspritzt wird.
Besonders vorteilhaft ist, wenn etwa gleichzeitig mit dem Aufspritzen der plastischen Masse für die äussere Lage der Schlauchwand weiteres strangförmiges Verstärkungsmaterial zuge-
führt wird, und zwar in grösserem radialen Abstand von der Schlauchmitte als das erste Verstärkungsmaterial, und dieses Verstärkungsmaterial im Material der äusseren Lage der Schlauchwand eingebettet wird. Damit werden zwei Lagen des Verstärkungsmaterials erreicht, Als Verstärkungsmaterial werden zweckmässig Bänder aus Textilmaterial oder auch Metalldrähte verwendet.
Der ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende
Spritzkopf zur Durchführung des Verfahrens, welcher aus einem Gehäuse mit wenigstens einem Anschluss für ein Plastifizieraggregat besteht, in welchem die Mittel zur Bildung des Schlauches vorgesehen sind, zeichnet sich dadurch aus, dass die Schlauchbildungs-
it
mittel aus einem Mundstück mit zentraler Bohrung bestehen, auf deren Eingangsseite eine erste Kammer vorgesehen ist, aus welcher zur Bildung des inneren Schlauchwandteiles plastische Masse in den Ringraum zwischen der Bohrungswand und einer durch die Bohrung führenden, der Schlauchhohlraumbildung dienenden Führung gespritzt wird, dass Zuführkanäle für das strangförmige Verstärkungsmaterial durch den Mundstückkörper hindurch zur zentralen Bohrung führen, dass auf der Ausgangsseite des Mundstückes wenigstens eine weitere Kammer vorgesehen ist, aus welcher weitere plastische Masse auf den bereits gebildeten Schlauchwandteil aufspritzbar ist, welche Kammer auf der dem Mundstück gegenüberliegenden Seite von einer Scheibe mit zentraler Bohrung abgeschlossen ist, wobei die zentrale Bohrung der Scheibe, durch welche die Mittel zur Schlauchhohlraumbildung ebenfalls führen, koaxial zu jener des Mundstückes ausgerichtet ist und dazu dient, dem Schlauch die Aussenkontur zu verleihen*
Die der Schlauchhohlraumbildung dienende Führung besteht zweckmässig aus einem durch die erste Kammer, die zentrale Bohrung des Mundstückes und durch die AbSchlusseheibe der zweiten Kammer zum Ausgang des Spritzkopfes führenden zylindrischen Dorn.
Besonders vorteilhaft ist ein solcher Spritzkopf, bei welchem das Mundstück mit Zufübrkanälen für streifen- oder fadenförmiges Verstärkungsmaterial versehen ist, welche Kanäle in zwei
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im Abstand voneinander liegenden Radialebenen durch die Bohrungswand in die zentrale Bohrung führen, wobei die Kanäle der in Durchlaufrichtung des Schlauches gesehen zweiten Ebene in einen im Durchmesser vergrösserten Abschnitt der Bohrung münden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel eines Spritzkopfes nach der Erfindung zeigt, noch etwas näher erläutert« Es zeigt:
Figo 1 einen Längsschnitt durch einen Spritzkopf nach der Erfindung,
Fig. 2 einen längsschnitt, in vergrössertem Masstab, durch das Mundstück des Spritzkopfes allein,
Fig. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung A auf das Mundstück nach Fig. 2,
Fig, 4-9 verschiedene Ansichten, ebenfalls in vergrössertem Masstab und teilweise im Schnitt, der Einzelteile des Mundstückes, und
Fig« 10 einen Querschnitt, rein schematisch, durch einen mit dem Spritzkopf nach Fig. 1 hergestellten Schlauch.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Querspritzkopf zur Herstellung von Yerstärkungseinlagen enthaltenden Schläuchen. Der Spritzkopf ist mittels dem Anflanschteil 2 seines Gehäuses 1 an einen Extruder (nicht dargestellt) anschliessbar. Im hinteren Teil des Gehäuses 1 ist ein Konus 3 vorgesehen,, durch xvelchen zwei ineinanderliegende Bxzenterhülsen 4 und 5 nach vorn führen. In das vordere Ende der Hülse 5 ist ein Dorn 6 mit konisch ausgebildetem Fussteil 7 eingeschraubt. Mittels der beiden Exzenterhülsen 4,5, die durch Schrauben 8„9 arretierbar sind, kann der Dorn 6 in gewissen Grensen radial verstellt werden? d.h. der sich über dem Dorn 6 bildende Inneaschlauch kann genau zentrisch gehalten werden.
Der Dorn 6 führt durch eine erste Kammer 10, welche mit der Materialzufuhrbohrung 11 des Anflanschteiles 2 über Kanäle (nicht gezeigt) in Verbindung steht. Anschliessend an diese erste
bad
Kammer 10 ist das Mundstück 12 vorgesehen, welches von einer Hülse 13 an einer Halterung 14 ..festgemacht ist. Das Mundstück 12, durch welches die Verstärkungsbändchen zugeführt werden, wird weiter unten noch näher beschrieben werden. Vor dem-Mundstück 12 befindet sich eine zweite Kammer 15, die über Kanäle 16 des Ringes 14 mit der Kammer 10 in Verbindung steht. Als Abschluss für die Zammer 15 ist eine Scheibe 17 mit zentraler Bohrung 18 vorgesehen. Diese Scheibe 17 gibt dem Schlauch die Aussenkontur. Die Scheibe 17 ist in einer Hülse 19 festgemacht und dank wenigstens drei Schrauben 20 (von denen lediglich axfei gezeigt sind) in einer Radialebtne verstellbar. Damit lasst sich der Aussenschlauch zentrieren.
Ein erster innerer Schlauchwandteil, der sog. Innenschlauch bildet sich zwischen dem Dorn 6 und der Wandung der längsbohrung 21 des Mundstückes 12, wozu ein Teil der plastischen Masse aus der Kammer 10 verwendet wird. Durch eine Anzahl Kanäle 22, welche durch das Mundstück 12 führen, und zwar zu dessen Längsachse geneigt, um in einer ersten Radialebene in die Bohrung 21 z\x münden, werden Verstärkungsbändchen zugeführt und auf den sieb, kontinuierlich bildenden, nach vorn laufenden Innenschlauch gelegt.
In einer in Durchlaufrichtung des Schlauches gesehen etwas weiter vorn liegenden Radialebene münden weitere Zuführkanäle 23 für Verstärkungsbändehen in die an dieser Stelle im Durchmesser etwas vergrös-serte Bohrung 21. Btwa an der gleichen Stelle wird auch plastische Masse aus der Kammer 15 in den Raum zwischen, den bereits gebildeten Innenschlauch und die Wand der vergrösserten Bohrung 21 dringen und so die aus den Kanälen 23 austretenden Verstärkungsbändchen in sich einbetten. Am Ausgang des.Mundstückes werden die letztgenannten Bändchen noch Φ&&» mit weiterer plastischer Maese überdeckt und vollständig eingebettet.
Im Gehäuse 1 und Ring 14 sind in Umfangsrichtung vernetzt -^u-äii-jander angeordnete axiale Bohrungen 24 bzw. 25 vor-
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gesehen, durch welche die Viratärkungsbändchen. den Kanälen 22 und 23 zugeführt werden können. Die Kanäle 22 und 23 des Mundstückes 12, sowie die Bohrungen 24, 25 sind so angeordnet, dass die auf zwei verschiedenen Durchmessern (im Querschnitt der Bohrung 21, bzw, des sich bildenden Schlauches gesehen) austretenden Bändchen, .Tleichmässig versetzt zueinander zu liegen kommen, d.h. über den Zwischenräumen der.ersten Lage Bändchen liegen die Bändchen der zweiten Lage und Überdenken dabei z.T. noch die Bändchen der ersten Lage. Dank dieser Anordnung kann die plastische Masse aus der Kammer 15 gut zwischen und unter die Bändchen der Kanäle 23 dringen und sich mit dem sich noch im plastischen Zustand befindlichen Innenschlauch ausgezeichnet verbinden.
Wie ein derart gebildeter Schlauch aussieht, zeigt am besten Fig. 10 der Zeichnung. Auf der ersten Lage der Schlauchwand, d.h. dem Innenschlauch 26 liegen sechs Yerstärkungsbändchen 27s, und zwar gleichmässig zueinander versetzt. Auf einem etwas grösseren Radius und genau über den Zwischenräumen der Bändchen 27, sind weitere sechs Verstärkungsbäiächen 28 vorgesehen. Diese Bändchen 28 sind -vollständig eingebettet in die den äusseren feil des Schlauches bildende Masse 29» Ein solcher auf einfache /eise hergestellter Schlauch, hat eine sehr hohe Festigkeit. Sämtliche Teile des Schlauches sind eng miteinander verbunden, ohne dass hiezu die Verstärkungseinlagen vorher besonders präpariert werden mussten.
Selbstverständlich könnten die Kammern 10 und 15 des Spritzkopfes von zwei getrennten Extrudern gespiesen werden, dQhf die Kammern könnten mit verschiedenen Materialien beschickt wer·= den. Dies würde erlauben, in einem Arbeitsgang einen Schlauch herzustellen, dessen Innenteil z.B. aus ölbeständigem Material^ und dessen Aussenteil z.B. aus ozonbeständigem Material bestehen könnte. ■ ■
Fig. 2-9 seigern" die verschiedenen Einzeliyeile des
Mundstückes 12. '■---'-
2 U-& Ί 7 5 JD
Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, besteht das Mundstück 12 aus drei Teilen, nämlich, einem ^hinteren-, einem mittleren und einem vorderen Teil 30, 31 bzw. 32.
Auf der konischen Fläche 33 des hinteren Teils 30 sind sechs im Abstand von 60° angeordnete Führungsnuten 34 für Yerstärkungsbäidlchen vorgesehen. Die Breite der Nuten 34 ist etwas grosser als die Breite der Bändchen selbst (s. Fig. 4 und 5, wobei Fig. 5 eine Ansicht in Pfeilrichtung B aui Fig. 4 zeigt).
Fig. 6 und 7 zeigen den mittleren Teil 31 de„s Mundstückes 12, und zwar Fig. 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung C von Fig. 6. Zwischen der konischen Fläche 35 des Teils 31 und den Nuten 34 der Fläche 33 des Teils 30 bilden sich im zusammengebeuten Zustand (s. Fig. 1,2 und 3) die Zuführkanäle 22 für die innere Laere der Verstärkungsbändchen. Der einen Teil der Längsbohrung 21 bildende Abschnitt 21s der Bohrung des Teils 31 ist im Durchmesser um etwa die doppelte Dicke der zugeführten Bändchen vergrb'ssert. Auf der ebenfalls konischen Aussenflache 36 des Teils 31 sind weiter sechs Nuten 37 vorgesehen. Im zusammengebauten Zustand werden diese jedoch winke!versetzt su den Silt-en 34 dee Teils 30 zu liegen kämme.*!.
Fig. 8 und 9 zeigen den vorderen Teil 32 des Mundstückes 12, und zwar Fig. 9 eine Ansicht in Pfeilrichtung D von Fig. 8, Auch hier werden im zusammengebauten Zustand zwischen der konischen Innenfläche 38 und den Nuten 37 dee Teils 31 die Zuführkanäle 23 für die "erstärkungsbänaehen. der zweiten Lage gebildet. In der Verlängerung der Kanäle 23 sind in des iss Durchmesser nochmals vergrösserten Abschnitt 21" der Bohrung 21 Führungsnuten 39 vorgesehen, welche dazu dienen die zugefuferten Bändchen in vorbestimmten! Abstand von der Längsachse zu führen^ Ferner führen zwischen den Nuten 39 radiale Schlitze 40 in den Bötorungsteil 21", um plastische Masse zwischen den Innenschlauch, und die Bändchen der Kanäle bzw. Nuten 38, 39 eindringen zu lassen.
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Bs sei noch erwähnt, dass selbstverständlich weitere, Zuführkanäle für strangförmige Verstärkungseinlagen vorgesehen werden könnten, um z.B. eine dritte radial gesehen nochmals weiter aussen liegende Verstärkungsmateriallage zu bilden.
Anstelle des bandförmigen Verstärkungsmaterials könnten auch Drähte oder Schnüre zugeführt werden.
Selbstverständlich kann auch die Anzahl, der näle beliebig gewählt werden.
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Claims (20)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung von Verstärkungseinlagen enthaltenden Schläuchen aus Kautschuk oder anderen plastischen Massen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Spritzkopf über einer der Schlauchhohlraumbildung dienenden Führung kontinuierlich eine erste, innere Lage der Schlauchwand gespritzt wird, dass auf den Umfang des sich dabei bildenden, sich noch im plastischen Zustand befindlichen Wandteils strangförmiges Verstärkungsmaterial in Schlauchlängsrichtung verlaufend aufgelegt und das Ganze von wenigstens einer weiteren Lage einer plastischen Masse umspritzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass etwa gleichzeitig mit dem Aufspritzen der plastischen Masse für die äussere Lage der Schlauchwand weiteres strangförmiges Verstärkungsmaterial zugeführt wird, und zwar in grösserem radialen Abstand von der Schlauchmitte als das erste Verstärkungsmaterial, und dieses Verstärkungsmaterial im Material der äusseren Lage der Schlauchwand eingebettet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verstärkungsmaterialstränge auf die Aussenseiten des inneren Wandteils aufgelegt werden, und zwar unter Einhaltung etwa gleicher Abstände zwischen benachbarten Strängen.
  4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass auch das zweite Verstärkungsmaterial in Form mehrerer Stränge zugeführt wird, wobei unter benachbarten Strängen etwa gleiche Abstände eingehalten und die Stränge in Umfangsrichtung des Schlauches gesehen derart versetzt zu den erstgenannten Strängen zugeführt werden, dass sie über die Zwischenräume der ersten Verstärkungsmaterialstränge zu liegen kommen.
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  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , dass als Voratärrkungsmaterial Geweb©band.ohen verwendet werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsmaterial Bändchen oder Drähte aus Metall verwendet werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Lagen der Schlauchwand eine verschiedene plastische Masse verwendet wird.
  8. 8. Spritzkopf zur Durchführung des Verfahrens.nach Anspruch 1, bestehend aus einem Gehäuse mit wenigstens einem Anschluss für Plastifizieraggregat, in welchem Gehäuse die Mittel zur Bildung des Schlauches vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchbildungsmittel aus einem Mundstück mit zentraler Bohrung bestehen, auf deren Eingangsseite eine erste Kammer vorgesehen ist, aus welcher zur Bildung des inneren Schlauchwandteiles plastische Masse in den Ringraum zwischen der Bohrungswand und einer durch die Bohrung führenden, der Schlauchhohlraumbildung dienenden Führung gespritzt wird, dass Zuführkanäle für das strangförmige Verstärkungsmaterial durch den Mundstückkörper hindurch zur zentralen Bohrung führen, dass auf der Ausgangsseite des Mundstückes wenigstens eine weitere Kammer vorgesehen ist, aus welcher weitere plastische Masse auf den bereits gebildeten Schlauchwandteil aufspritzbar ist, welche Kammer auf der dem Mundstück gegenüberliegenden Seite von einer Scheibe mit zentraler Bohrung abgeschlossen ist, wobei die zentrale Bohrung der Scheibe, durch welche die Mittel zur Schlauchhohlraumbildung ebenfalls führen, koaxial zu jener des Mundstückes ausgerichtet ist und dazu dient, dem Schlauch die Aussenkontur „zu verleihen.
  9. 9. Spritzkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet r dass die Führung zur Schflauchhohlraumbildung aus einem durch die erste Kammer, die zentrale Bohrung des Mundstückes und durch die
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    Abschlusscheibe der zweiten Kammer zum Ausgang des Spritzkopfes führenden zylindrischen Dorn besteht.
  10. 10. Spritzkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück mit Zuführkanälen für streifen- oder fadenförmiges Verstärkungsmaterial versehen ist, welche Kanäle in zwei im Abstand voneinander liegenden Radialebenen durch die Bohrungswand in die zentrale Bohrung führen, wobei die Kanäle der in Durchlaufrichtung des Schlauches gesehen zweiten Ebene in einen im Durchmesser vergrösserten Abschnitt der Bohrung mühden.
  11. 11. Spritzkopf nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Zuführkanäle aus gleichmässig über den tftafang des Mundstückes verteilt in die zentrale Bohrung führenden Durchgängen bestehen, wobei die Durchgänge der zweiten Ebene zu jenen der ersten Ebene versetzt angeordnet sind«
  12. 12. Spritzkopf nach Anspruch 11* dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der genannten Radialebenen η Zuführkanäle im Winkelabstand von 360 in die zentrale Bohrung münden, und dass der
    η
    Winkelabstand, in Bohrungslängsrichtung gesehen, zwischen den Kanälen beider Ebenen ^60 beträgt.
    2n
  13. 13. Spritzkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschnitt des Mundstückes mit vergrösserter Bohrung Schlitze vorgesehen sind, durch welche plastische Masse aus der zweiten Kammer in diesen vergrösserten Abschnitt eindringen kann, um das strangförmige Verstärkungsmaterial der Kanäle der zweiten Ebene zu umgeben.
  14. 14. Spritzkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusscheibe der zweiten Kammer in radialer Richtung verstellbar angeordnet ist, um die Zentrierung der Aussenkontur des Schlauche zu ermöglichen.
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  15. 15. Spritzkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die der Schlauchhoblraumbildung dienende Führung radial verstellbar ist, um die Zentrierung des So,hlanr>hhoh.lräumes zu ermöglichen.
  16. 16. Spritzkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Führung aus einem Dorn besteht, der zwecks Verstellung durch zwei zusammenwirkende Bxzenterhülsen gehalten ist.
  17. 17. Spritzkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
    der, dass er aus drei auf kegeligen Flächen ineinartoiegenden Hülsen besteht, wobei in den aneinanderliegenden Flächen zwischen der hinteren und mittleren Hülse, einerseits, und der vorderen und mittleren Hülse andererseits Aussparungen zur Bildung der genannten Zuführkanäle vorgesehen sind.
  18. 18. Spritzkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kammer miteinander in Verbindung stehen.
  19. 19. Spritzkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede seiner Kammern an ein verschiedenes Plastifizieraggregat angeschlossen ist.
  20. 20. Spritzkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Mehrzahl auf kegeligen Flächen ineinanderliegenden Hülsen besteht, wobei in den aneinanderliegenden Fläöhen zwischen jeweils zwei Hülsen Aussparungen zur Bildung der Zuführkanäle für Verstärkungsmaterial vorgesehen sind.
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