DE2446421A1

DE2446421A1 - Spritzkopf zum strangpressen von hohlprofilen aus kunststoff

Info

Publication number: DE2446421A1
Application number: DE19742446421
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Ratheiser
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1974-09-28
Filing date: 1974-09-28
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FR2285980A1; FR2285980B1; DE2446421C3; DE2446421B2; US4045154A; CH587717A5; AT343885B; GB1493281A; JPS5158462A; JPS5812852B2; ATA552275A

Description

Krauss-Maffei TK 205

Aktiengesellschaft
München 50

Spritzkopf zum Strangpressen von Hohlprofilen aus

Kunststoff

Die Erfindung betrifft einen Spritzkopf zum Strangpressen von Hohlprofilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Dornhaltestege bewirken eine Zerschneidung des zunächst geschlossenen Materialflusses in Einzelstränge. In dem zwischen den Dornhaltestegen und dem Düsenende liegenden Dtisenbereich erfolgt zwar bei ausreichender Länge desselben die Wiederverschmelzung der Einzelstränge zu einem in sich geschlossenen Hohlkörper, beispielsweise zu einem Rohr oder Schlauch. Die Fertig- oder Halbprodukte lassen aber die Stellen, an denen die Wiederverschmelzung stattfindet, vielfach als Längsmarkierungen erkennen. Diese Längsmarkierungen treten bei insbesondere dickwandigen Rohren großen Durchmessers häufig gut sichtbar und als Rillen mit Rillentiefen bis zu einem Millimeter besonders störend in Erscheinung. Einer Verlängerung der Spritzköpfe, insbesondere solcher für Rohre großen Durchmessers, sind konstruktive und verfahrensmäßige Grenzen gesetzt.

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Die Rillen lassen sich aus dem Fließverhalten des Werkstoffs erklären. Dessen Fasern oder Molekülketten orientieren sich nämlich beim Vorbeigleiten an den Dorn-* haltestegen in Längsrichtung. Als Folge dieser Längsorientierung ist selbst nach dem Verschmelzen der Einzelstränge die sonst übliche Vernetzung oder Verästelung der Fasern bzw. Molekülketten unterbrochen. In diesem Zusammenhang wird auf die Zeitschrift "Kunststoffe" 1973/423 ff. hingewiesen.

Die in Rede stehenden Erscheinungen haben sich in zweierlei Hinsicht als nachteilig erwiesen. Einmal beeinträchtigen sie das Aussehen der betreffenden Hohlkörper erheblich. Zum anderen setzen sie deren Festigkeit beträchtlich hera b. Aufgrund der letzterwähnten Tatsache kann beispielsweise bei stranggepreßten Kunststoffrohren vor allem die Berstdruckfestigkeit zu wünschen übrig lassen.

Zu den bekannten Maßnahmen, die aufwendig und mit nicht großem Erfolg auf eine Begünstigung der Verschmelzung der aus den Kanalabschnitten zwischen den Dornhaltestegen austretenden Einzelstränge und damit auf eine Beseitigung der vorerwähnten Längsmarkierungen gerichtet sind, zahlen das Einschneiden von gegenläufigen Gewinden in die innere

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Mantelfläche der Düse des SpritzkopfgehMuses und die
äußere Mantelfläche des Dornes im zwischen den Dornhaltestegen und dem Düsenende liegenden Spritzkopfabschnitt, das Ausstatten der einzelnen Dornhaltestege
mit Leitvorrichtungen in Gestalt zweier sich schneidender Wendeflächen und das Anordnen von Rührwerkzeugen im stromabwärts der Dornhaltestege liegenden Düsenkanalabschnitt. Nach der US-PS 3 488 669 soll der Dornhaltesteg stromlinienförmig ausgebildet sein. Diese Maßnahme findet ihre Grenze an dem festigkeitsmäßig notwendigen
Querschnitt der Dornhaltestege.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Spritzkopf der
eingangs genannten Gattung wirksamer, aber doch mit weniger Aufwand als bisher das Verschmelzen der aus den
Kanalabschnitten zwischen den Dornhaltestegen austretenden Einzelstränge zu einem in sich geschlossenen Hohlkörper zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahme
nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Auf Grund der erfindungsgemäßen Maßnahme, deren Ausführung sich sehr einfach gestaltet, kommt es stromabwärts der Dornhaltestege zu wulstartigen Werkstoffanhäufungen.

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Diese Werkstoffanhäufungen und der bei deren Verdrängung erzeugte zusätzliche Druck sind es, die den Verschmelzungsprozeß in entscheidender Weise fördern. Besonders ins Gewicht fällt diese Maßnahme bei Spritzköpfen, in denen die Betriebsdrücke Spi4enwerte erreichen und die Dornhaltestege mit Rücksicht auf diese Drücke stark und lang ausgelegt werden müssen. Hierzu zählen vor allem diejenigen Spritzkopfarten, die beim Strangpressen dickwandiger Rohre großen Durchmessers zum Einsatz gelangen. Erfindungsgemäß läßt sich die bisher bei solchen stranggepreßten Rohren beobachtete tiefe Rillenbildung im Rohrmantel vermeiden oder zumindest auf ein unerhebliches Maß reduzieren.

Die Ausbuchtungen in den Kanalabschnitten können in Form von Nuten, beispielsweise solchen mit kreiszylindrischem, elliptischem oder rechteckigem Querschnitt, ausschließlich in das Spritzkopfgehäuse und/oder den Dorn oder zum einen Teil in diese Teile, zum anderen Teil in die Dornhaltestege oder aber ausschließlich in letztere eingearbeitet werden. Von den aufgezeigten Möglichkeiten ist der Einarbeitung von Nuten halbkreisförmigen Querschnitts in die Dornhaltestege der Vorzug zu geben, und zwar deshalb, weil sie fertigungstechnisch am wenigsten aufwendig ist, zumal dann, wenn die Dornhaltestege als gesonderte Teile zwischen Gehäuse und Dorn einsetzbar ausgebildet sind.

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Aus strömungstechnischer Sicht hat sich eine Ausführung entsprechend den Ansprüchen 5 und 6 als zweckmäßig erwiesen. Je nach Beschaffenheit des jeweils zur Verarbeitung gelangenden Kunststoffs empfiehlt es sich mitunter, gemäß einem weiteren ausgestaltenden Erfindungsmerkmal die Größe der Ausbuchtungen in Förderrichtung des Kunststoffs allmählich zunehmen zu lassen.

Die Erfindung ist anhand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Spritzkopf zum Strangpressen von Rohren

im Längsschnitt,
Fig. 2 denselben Spritzkopf im Teilquerschnitt, und zwar

entlang der Schnittlinie H-II in Fig.1, Fig. 3 einen Schnitt durch einen der Dornhaltestege des Spritzkopfes entlang der Schnittlinie HI-III

in Fig.1,
Fig. 4 eine abweichende Ausführung des Dornhaltestegs

in einem Teillängsschnitt und Fig. 5 bis 7 Teilquerschnitte durch andere abgewandelte Dornhaltestege.

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Fig. 1 gibt einen zum Strangpressen relativ dickwandiger Druckrohre großen Durchmessers aus thermoplastischem Kunststoff bestimmten Spritzkopf 1 wieder. Er weist ein dreiteiliges Gehäuse 2, einen dreiteiligen Dorn 3 und mehrere, über den Dornumfang gleichmäßig verteilte Dornhaltestege 4 sowie eine Kalibrierdüse 5 auf. Das SpritzkopfgehSuse 2 und der Dorn 3 bilden einen ringförmigen Düsenkanal 6, an den sich die Kalibrierdüse 5 anschließt. Stromaufwärts des Düsenendes 7 ist der Düsenkanal 6 durch die mit dem ringförmigen Teil 2a des Gehäuses 2 und mit dem ringförmigen Teil 3a des Dorns 3 ein gemeinsames Teil bildende Dornhaltestege 4 in mehrere Kanalabschnitte unterteilt.

Die in radialer Richtung vom Teil 2a des Gehäuses 2 und vom Teil 3a des Dorns 3 begrenzten Kanalabschnitte sind mit 8 bezeichnet, wie der Fig. 2 entnehmbar ist, und im Bereich der beiden radialen Enden der Dornhaltestege 4 mit im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Ausbuchtungen 9 versehen, die sich in Form von Einbuchtungen in ihrer Gesamtheit in den Dornhaltestegen 4 befinden. Deren Querschnittsform ebenso wie die Längserstreckung der Ausbuchtungen 9 an den Dornhaltestegen 4 sind Fig. 3 entnehmbar. Im stromaufwärts gelegenen Teil des Dornhaltestegs 4 sind Einbuchtungen nicht vorgesehen; diese beginnen erst etwa an der breitesten Stelle des Dornhaltestegs 4.

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In Fig. 4 ist ein im Querschnitt ein linsenförmiger Dornhaltesteg 10 wiedergegeben. Die beiderseits desselben liegenden Kanalabschnitte 12, die in Richtung des Pfeils 11 von der Kunststoffmasse durchströmt werden, weisen Ausbuchtungen 13 auf, für die eine in Längsrichtung allmählich zunehmende Größe gewählt worden ist.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt durch eine weitere Abwandlung der Form der Dornhaltestege. Der Schnitt ist - ebenso wie in Fig. 2 - in einem Bereich durch den Spritzkopf 15 gelegt, in dem der von einem Gehäuse 16 und Dorn 17 gebildete ringförmige Düsenkanal durch Dornhaltestege 18 in einander gleich große Kanalabschnitte 19 unterteilt ist. Diese weisen solche Ausbuchtungen 20 auf, daß sich in den Dornhaltestegen 18 Nuten mit rechteckigem Querschnitt ergeben.

In den Fig. 6 und 7 sind weitere Arten von Ausbuchtungen dargestellt. Nach Fig. 6 sind Ausbuchtungen 21 so ausgestaltet, daß sie die Kanalabschnitte 23 in radialer Hinsicht vergrößern, wogegen Ausbuchtungen 22 nach Fig. 7 die Kanalabschnitte 24 außerdem in ümfangsrichtung vergrößern.

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Claims

2U6421 Patentansprüche

1. Spritzkopf zum Strangpressen von Hohlprofilen, insbesondere von dickwandigen Rohren mit großem Durchmesser, aus Kunststoff, vorzugsweise thermoplastischem Werkstoff, mit einem Düsengehäuse, einem in diesem angeordneten Dorn und einem zwischen diesem und dem Düsengehäuse gebildeten Düsenkanal, wobei der Dorn am Düsengehäuse mittels den Düsenkanal in Kanalabschnitte unterteilenden Dornhaltestegen gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalabschnitte (8 bzw. 12 bzw. 19 bzw. 23 bzw. 24) im Bereich des einen radialen Endes oder der beiden radialen Enden der Dornhaltestege (4 bzw. 10 bzw. 18) sich in \'<f'\ r'nt*?

Y Düsenachse erstreckende Ausbuchtungen (9 bzw. 13 bzw. bzw. 21 bzw. 22) aufweisen.

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen (21) der Kanalabschnitte (23) in Form von Nuten im Gehäuse und im Dorn eingearbeitet sind.

3. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen (22) der Kanalabschnitt· (24) in Form

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von Nuten jeweils zum einen Teil im Spritzkopfgehäuse und im Dorn und zum anderen Teil in den Dornhaltestegen eingearbeitet sind.

4. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Ausbuchtungen (9 bzw. 13) der Kanalabschnitte (8 bzw. 12) in Form von Nuten in den Dornhaltestegen (4 bzw. 10) eingearbeitet sind.

5. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Ausbuchtungstiefe zu Ausbuchtungsbreite über die gesamte Ausbuchtungslänge kleiner als 1 ist.

6. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen eine bis zu 20 % der maximalen Dornhaltestegbreite betragende Breite besitzen.

7. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen (13) eine in Förderrichtung des Kunststoffes allmählich zunehmende Größe besitzen.

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