DE2239987A1 - Vorrichtung zum auspressen von extrudiertem thermoplastischen material - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Auspressen von extrudiertem thermoplastischen Material Die Erfindung betrifft eine Vorrichtun zum Auspressen von extrudiertem thermonlastischen Material mit einem Oeuse, einem in einer jhrun des Gehäuses angeordneten '-;ern und einem zwiscben der Innenwand der Bohrung und dem Kern vorgesehenen, den rTe, des thermoplastischen Materials bildenden Raum.
• Die Verarbeitung von thermoplastischen Materialien erfolgt in der Teise , da das Material nach dem Durchgang durch einen Extruder in eine Vorrichtung gelangt aus der es in Form eines Schlauches oder Rohres. einer Platte oder einer Folie ausgepreßt wird. Bei dieser Verarbeitungsmethode macht sich das sogenannte"Erinnerungsvermögen" der Kunststoffmaterialien nachteilig bemerkbar, und zwar in der Weise daß entweder in dem ausgepreßten Material Linien oder Streifen auftreten oder daß sich die Form des ausgepreßten Materials in unerwünschter Weise verändert.
• Verursacht werden diese Ungleichmäßigkeiten im ausgepreßten Material von der Extruderschnecke und/oder von Stegen 3 die z.
• B. der Halterung eines Düsenkerns dienen und vom Kunststoffmaterial umströmt werden müssen. In unmittelbarer Nähe derartiger Elemente wird das Material physikalischen Bedingungen (insbesondere Druck und/oder Temperatur) unterworfen, die sich von den physikalischen Bedingungen des etwas weiter entfernt strömenden Materials unterscheiden. An eine derartige unterschiedliche Behandlung "erinnertil sich das thermoplastische Material und verformt sich nach dem Auspressen in der beschriebenen unerwünschten Weise. Insbesondere das Teilen eines Materialstromes durch einen Steg hat zur Folge, daß sich parallel zur Fließrichtung eine sehr empfindliche Naht ausbildet. Diese iaht erstreckt sich auc bei eine! nachfolgend heraestellten Kunststoffbeh:lter in Längsrichtung und platzt bereits bei einem relativ niedrigen Innendruck im eh:lter. Der Crund für diese Empfindlichkeit der Längsnaht ist darin zu sehen, daß sich die Molekülketten whrend des Strömens in Stromrichtung ausrichten so da" in Querrichtung eine schwïchere chemische Eindung (und deshalb auch mechanische Festigkeit) besteht als in Stromrichtung. Wird diese ohnehin schwache Querbindung zusätzlich noch durch einen Steg estört, dann ist diese Stbruna aufgrund des 'plastischen rrinnerungsvermögen des Materials nur sehr schwer zu beseitigen.
• Alle diese beschriebenen Erscheinungen fuhren bei den im nachfolgenden Verfahrensschnitt hergestellten Yunststoffartikeln zu ungleichmäßigen Wandstärken, was insbesondere bei der Herstellung hochwertiger Produkte (z.B. Kunststoffdruckbehälter, die für einen bestimmten Innendruck ausgelegt sind, oder Kunststofffoiien, deren Stärke eine möglichst kleine Toleranz aufweisen soll) nachteilig ist. Man hat zwar hereits durch besondere Formgebung der Auspreßvorrichtungen (DAS 1 172 032) versucht, diese Nachteile zum Teil zu verringern; derartige Preßköpfe haben sich in der Praxis jedoch nicht durchgesetzt. Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile ist es außerdem bekannt, für unterschiedliche thermoplastische Materialien unterschiedliche Preßköpfe zu verwenden. Diese Maßnahme verteuert nicht nur die Kunststoffverarbeitungsmaschinen, sie macht zusätzlich langwierige Montagearbeiten beim Wechsel der Materialart erforderlich.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auspressen von extrudiertem thermoplastischen Material mit einem Gehäuse, einem in einer Bohrung des Gehäuses angeordneten Kern und einem zwischen der Innenwand der Bohrung und dem Kern vorgesehenen, den Weg des thermoplastischen materials bildenden Raum zu schaffen, bei der sich die aufgrund des i'Erinnerungsvermögens" des Kunststoffmaterials bestehenden Nachteile kaum mehr bemerkbar machen. Auterdem soll die erfindungsgemäße Vorrichtung für alle thermoplastischen Materialien in gleicher Weise gut geeignet sein.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Raum zwischen dem Kern und der Innenwand der Bohrung von einer eingängigen schraubenlinienförmigen Nut gebildet wird. Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Vorrichtung erfolgt keine Teilung des Materialstromes, welche die beschriebenen Nachteile hervorruft. Auch ein Überströmen des Materials aus der Nut heraus in den nächsten Gang ist nicht mj:glich, da der Kern der Innenwand der Bohrung eng anliegt. Ein derartiges Überströmen durch relativ kleine Spalte unmittelbar vor dem Auspressen übt auf das Material unterschiedliche Drücke aus, so daß es zu den beschriebenen Verrmmunen kommt.
• In der Nut der für alle thermoplastischen materialien gleich gut geeigneten erfindungsgemäßen Vorrichtung strömt das Material einheitlich und gleichmäßig unter sich nicht abrupt ändernden physikalischen Bedingungen. 'Tach dem Verlassen der rrut lehrt sich der Materialstrom schraubenlinienförmig übereinander und bildet z.B. einen Scnlauch.
• Die jetzt quer zur Ausströmrichtung liegende ebenfalls schraubenlinienförmige Naht ist zwar gegenüber einer Längsnaht länger. Infolge der gleichmäßigen Behandlung des thermoplastischen Materials entsteht jedoch eine gut durchgehende chemische Bindung, so daß die Naht aus diesem Grunde und aufgrund der Tatsache, daß sie nicht mehr längsgerichtet ist, einem wesentlich höheren Innendruck standhalten kann als eine bisher übliche Längsnaht Erst die vorliegende Erfindung ermöglicht es deshalb, preiswerte Kunststoffdurckbehä.lter(z.B. Aerosolflaschen) aus PVC oder Polyäthylen herzustellen, die den geforderten hohen Prüfbedingungen genügen.
• Schließlich besteht aufgrund der Eignung der Vorrichtung nach der Erfindung für alle thermoplastischen Materialien ind vaufgrund des gleichmäßigen Strömens des Materials noch der wesentliche Vorteil, da bei einem Farb- oder Materialwechsel weder lange lonta,ge-noch Peinigungszeiten notwendig sind.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, da der Kern und die Bohrung im Bereich der Jut eine sich in Fließrichtung verjüngende konische Form aufweisen.Dadurch ist eine stetige Druckänderung im Material sichergestellt. Aus dem gleichen Grunde kann auch die Tut selber einen sich in Fließrichtung gleichmäßig verjüngenden Querschnitt aufweisen.
• Die Nut kann entweder im Kern oder in der Innenwand der Bohrung eingelassen sein.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausf:lhrungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen Figur 1 einen Spritzkopf nach der Erfindung, Figur 2 einen Bohrkopf nach der Erfindung, Figur 3 einen Preßkopf nach der Erfindung mit einer Breitschlitzdfjse und Figur 4 einen Staukopf.
• Der in der Figur 1 dargestellte Spritzkopf besteht aus dem Gehäuse 1 und dem Kern 2, in dessen oberen Teil die schraubenlinienförmige Nut 3 eingelassen ist.Der Kern 2 ist innerhalb der Bohrung 4 im Gehäuse 1 angeordnet. Die Einführung des Kunststoffmaterials in die Nut 3 erfolgt tangential durch die Öffnung 5, die mit einem nicht dargestellten Extruder in Verbindung steht. In dem unterhalb der Nut liegenden ningraum flj le-t sich der Kunststoffmaterialstrom schrauenlinienfrriibrcinander und wird danach durch die Düse 7 als zusammenhängender Schlauch äusgepreßt.
• Bei dem in der Figur 2 dargestellten Rohrkopf haben der Kern 2 und die Bohrung 4 eine zylindrische Form. Um eine kontinuierliche Druckänderung zu erreichen, hat die tut 3 einen sich in Fließrichtung gleichmäßig verjüngenden Querschnitt.
• In der Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Materialstrom einer Breitschlitzdüse 8 zur Herstellung von Folien oder Platten zuaeffihrt wird. Unterhalh der Nut 3 endet der Kern 2, so daß der Materialstrom nicht mehr in Form eines Schlauches austritt. Danach erfolgt das Auspressen des Materials aus der Breitschlitzdüse 8.
• In der Figur 4 ist schließlich ein Staukopf dargestellt, in dem die Erfindung verwirklicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Gehause 1 aus dem äußeren Teil lt, in dem der innere Teil 1@ mit dem Kern 2 entsprechend dem Doppelpfeil q geführt ist. Das durch die Öffnung 5 und die Nut 3 in den Ringraum C gelangende Material drückt den Kern 2 und den Gehäuseteil 1 nach oben. Soll durch die Düse 7 Material ausgepreßt werden, dann wird der Kern 2 mit dem Gehäuseteil 1' von einer nicht dargestellten Vorrichtung nach unten gedrückt.
• Der Kern 2 gleitet dabei auf dem Dorn 10, welcher in üblicher Weise während des Auspreßvorganges den,Düsenspalt 7 in erwünschter Weise verändert.

Claims (7)

Q n s - r c he

1.) Vorrichtung zum Auspressen von extrudiertem thermoplastischen Material mit einem Gehäuse, einem in einer Bohrung des Gehäuses angeordneten Kern und einer zwi schen der Innenwand der Bohrung und dem Kern vorsesehe nen. den Weg des thermoplastischen Materials hildenden Raum, dadurch, g e k e n n z e i c h n e t, daß de Raum zwischen de@ Kern (2) und der Innenwand der @@hrung (4) von einer ein@ängigen schrau@enlinienförmigen Nut (3) ebildet wird.

2.) Vorrichtung nach Anspruch, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t daß der @ern (2) und die Bohrung (4) im @ereich der Nut (3) eine sich in Fließrichtung verjüngende konische Form aufweisen.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e-< e e n n z c i c n n e t, daß die Nut (3) in den (2) eingelassen ist.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Nut (3) in die Innenwand der Bohrung (4) eingelassen ist.

5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Nut (3) einen sich in Fließrichtung gleichmäßig verüngenden Querschnitt aufweist.

6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Mittel zur tangentialen Einführung des Materials in die Eingängige Nut (3) vorgesehen sind.

7.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e 1= e n n z e i c h n e t, daß der Kern (2) der Innenwand der Bohrung (4) so eng anliegt, daß ein Überströmen des thermoplastischen Materials mit Sicherheit vermieden ist.

L e e r s e i t e