DE3043204A1

DE3043204A1 - Austrittsduese

Info

Publication number: DE3043204A1
Application number: DE19803043204
Authority: DE
Inventors: Manfred 5000 Köln Lehmann; Dietmar 5159 Sindorf Przytulla
Original assignee: Mauser Werke GmbH
Current assignee: Mauser Werke GmbH
Priority date: 1980-11-15
Filing date: 1980-11-15
Publication date: 1982-07-01
Also published as: NO156000C; AU7541381A; JPS5933289B2; IT8123938A0; GB2089279A; CA1165074A; CH653949A5; JPS57150541A; DK157435B; GB2089279B; SE438117B; AR224711A1; SE8105740L; ATA421781A; US4422839A; NO813205L; NL8104335A; NO156000B; FR2512390B1; AU545193B2

Description

Austrittsdüse

Die Erfindung betrifft eine ringförmige Austrittsdüse an einem Strangpreßkopf zur Herstellung eines schlauchförmigen Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff, bei der der Düsenspalt durch Verschieben des konisch ausgebildeten Düsenkerns gleichmäßig vergrößer- oder verkleinerbar ist, und bei der der Düsenspalt weiterhin in Umfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist.

Strangpreßköpfe, bei denen der Düsenquerschnitt in Umfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist, wurden entwickelt, um eine gezielte Wanddickenverteilung im Hohlstrang zu erreichen. Bei der Herstellung von größeren Hohlkörpern, wie zum Beispiel Fässern, wird der Hohlstrang in eine geteilte Blasform extrudiert und das untere Strangende über Blasdorne gezogen, die vor Beginn des Formschlusses auseinandergespreizt werden, so daß das untere Strangende bereits jetzt schon Dickenunterschiede aufweist. Beim Formschluß wird der Hohlstrang in der Formteilungsebene oben und unten zugequetscht und verschweißt. Beim nachfolgenden Aufblasen des Hohlstranges zu einer durch die Form vorgegebenen Gestalt, muß der Hohlstrang in den oberen und unteren Einspannstellen, in der sogenannten Quetschnaht, über seinen Umfang unterschiedliche Reckwege zurücklegen, so daß sich unterschiedliche Wandstärken beim fertig ausgeblasenen Hohlkörper ergeben. Diese Wandstärkenunterschiede sind bei zylinderförmigen Hohlkörpern im Bereich der Endwände besonders ausgeprägt, und zwar stellt sich eine maximale Wandstärke in Nähe der Formtrennaht ein und eine minimale Wandstärke in den Zonen, die von der Formtrennwand am weitesten entfernt sind. Während an den äußeren Ecken der Formtrennaht das Material praktisch schon an der Forminnenkontur anliegt, also einen sehr geringen Reckvorgang eingeht, muß das Material an der Mitte der Formtrennaht über den gesamten Radius des Hohlkörpers hinweg ausgereckt werden, um die

Hohlkörperböden zu bilden und an der Forminnenwand zur Anlage zu kommen. Ein Nachfließen von Material aus den Stellen, in denen nur ein geringer Reckvorgang stattfindet zu den Stellen der größten Reckung, findet aufgrund der überall unter gleichem Druck wirkenden Blasluft nicht statt.

Der Hohlstrang muß aus diesen Gründen von vornherein so dimensioniert sein, daß die im fertigen Hohlkörper entstehenden schwächsten Stellen noch ausreichende Stabilität aufweisen. Dies hat erhöhten Materialeinsatz gegenüber einem Hohlkörper mit durchlaufend gleicher Wandstärkenverteilung zur Folge, bringt zwangsläufig erhöhte Kühlzeiten in den Arbeitsablauf und führt dadurch zu wirtschaftlichen Nachteilen.

Nach der französischen Patentschrift 1.385.115 hat man das Problem der Wandstärkenveränderung im Hohlstrang durch Änderung des Düsenspalts während des Ausstoßvorganges zu lösen versucht, indem der in Achsrichtung gegenüber dem Düsenmantel verschiebbare, in der Hauptsache zylinderförmige Düsenkern von seiner halben Länge an zwei gegenüberliegenden Seiten schräg nach innen und unten abfallende Abflachungen aufweist. Die im Längsbereich zwischen den Abflachungen verbleibende Zylinderwand bleibt konstant, so daß sich der Düsenspalt in diesen Bereichen unbeschadet der Einstellung des Düsenkerns niemals ändern kann.

Eine solche Vorrichtung eignet sich jedoch nur zur Herstellung kleinerer Hohlkörper. Große Hohlkörper benötigen außerdem eine Düsenverstellmöglichkeit in der Form, daß die Wanddicke des Hohlstranges über seinen gesamten Umfang abschnittsweise oder über seine Gesamtlänge gleichmäßig veränderbar ist. Beim Absenken eines längeren Hohlstranges verjüngt sich die Wandstärke des Hohlstranges infolge der Reckung unter Eigengewicht. Durch Verschieben des Düsenkerns oder -mantels

erweitert sich der Düsenspalt, so daß durch Materialzugabe die Wandstärkenschwächung ausgeglichen wird.

Bei der vorbeschriebenen Einrichtung ist diese Möglichkeit nicht gegeben, da der Düsenkern nur die partielle Verstellmöglichkeit an vorgegebenen Stellen hat.

Um eine Beeinflussung des Düsenspalts zu ermöglichen, bei der ohne Deformation von Düsenteilen eine exakte und reproduzierbare Schlauchbeeinflussung möglich ist, wurde durch das GM 79 32 422 vorgeschlagen, daß die partielle Querschnittsveränderung der Düsenöffnung an vorgegebenen Stellen durch einen gegenüber dem Strangpreßkopf in dessen Achsrichtung verschiebbaren Stellring erfolgt, dessen waagerechte untere Endfläche bei ebener Endfläche des Düsenmantels in Umfangsrichtung wellenförmig profiliert ist und bei wellenförmig profilierter waagerechter Endfläche des Düsenmantels einen planen Verlauf hat.

Dabei wird so vorgegangen, daß sich in den Kreuzungsstellen der Düsenöffnung mit der Trennahtebene der Blasform jeweils ein entsprechend der Einstellung des Stellringes den Düsenquerschnitt einengender Wellenberg befindet, der beim Formtrennahtbereich beginnend bis zu einem Düsenumfangswinkel von 90° stetig abnimmt und von dort stetig in den Gipfel des folgenden Wellenberges ansteigt, wobei die Talsohlen den vollen Querschnitt der Düsenöffnung frei lassen.

Bei einer derartigen Vorrichtung müssen sowohl der Düsenkern als auch der Düsenmantelring, bzw. der Stellring in ihrer Höheneinstellung zueinander verstellbar ausgebildet sein, das heißt, die sich ändernden Verstellbewegungen müssen während des Extrusionsvorganges erfolgen, so daß ein vergleichsweise aufwendiger Verstellmechanismus erforderlich ist. Zwar ist die Verstellmöglichkeit des Düsenkerns über den in seiner Längsrichtung verschiebbaren Dorn des Strang-

Preßkopfes vorhanden, jedoch ist eine zusätzliche Verstellvorrichtung für den Düsenmantelring bzw. den besonderen Stellring notwendig.

Es handelt sich um die Aufgabe, zwecks gleichmäßiger Veränderung des Düsenquerschnitts über den Gesamtumfang bei gleichzeitiger Veränderung des Düsenquerschnitts an partiell vorgegebenen Stellen nur einen der Düsenteile beweglich auszubilden, damit der Verstellmechanismus weitgehend vereinfacht wird. Und da die Dusenkernverstellung ohnehin bei den handelsüblichen Strangpreßköpfen vorhanden ist, soll es bei dieser einzigen Verstellbewegung bleiben, um einerseits die Mantelstärke des Vorformlings generell zu beeinflussen und andererseits auch eine Veränderung der Wandstärke an bestimmten Stellen des Schlauchumfanges herbeizuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Düsenmantelring im Längsschnitt gesehen mehrstufig ausgebildet ist, wobei die untere Endbegrenzung der zurückstehenden Innenstufe einen ebenen Verlauf hat, während die vorstehende Endbegrenzung von mindestens einer Außenstufe in Düsenumfangsrichtung wellenförmig profiliert ist, und daß die wirksamen Stufenkanten des Düsenmantelringes entsprechend der Höheneinstellung des Düsenkerns unabhängig voneinander die äußere Begrenzung des Düsenspaltes bilden.

In Ausgestaltung der Erfindung kann der Düsenmantelring aus mehreren koaxial aufeinander gelagerten Hülsen bestehen, deren Endbegrenzungen die Innenabstufungen des Düsenmantelringes bilden.

Durch diese Maßnahme kann die Herstellung des Düsenmantelringes wesentlich erleichtert werden, vor allem wird die Bearbeitung der profilierten Außenstufe vereinfacht. Zugleich eröffnet sich die Möglichkeit einer Hintereinander-

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schaltung von mehreren profilierten Abstufungen, wobei die Profilierungen entweder einander entsprechen oder verschieden voneinander ausgeführt werden können. Es ist durch die Hintereinanderschaltung mehrerer Profilstufen zur Erzeugung von Düsenänderungen partiell an vorgegebenen Stellen auch möglich, weitere Materialverstärkungen an bestimmten Schlauchstellen zu erzeugen.

Um die Mantelringhülsen in die günstige Einstellung zueinander bringen zu können und in dieser Einstellung zu halten, sind die Mantelringhülsen in unterschiedlichen Höheneinstellungen zueinander fixierbar.

In der Zeichnung ist die Ausführungsform einer ringförmigen Austrittsdüse für einen Strangpreßkopf mit einem zweistufigen Düsenmantelring dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Austrittsdüse im Längsschnitt mit nach oben bewegtem Düsenkern,

Fig. 2 die Schnittlinie AB der Fig. 1,

Fig. 3 die Austrittsdüse nach Fig. 1 mit nach oben bewegtem Düsenkern im Längsschnitt und

Fig. 4 die Unteransicht der Fig. 3, wobei der Hohlschlauch hinter dem Düsenaustritt abgeschnitten ist.

Der Düsenmantelring 1 besteht aus zwei koaxial aufeinander gelagerten Hülsen 2, 3, von denen die Hülse 2 an dem in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse des Strangpreßkopfes unbeweglich befestigt ist, während die Hülse 3 in ihrer Höhenlage fixierbar auf der Hülse 2 gehalten ist.

Die untere Endbegrenzung der zurückstehenden Innenstufe hat einen ebenen Verlauf und steht beim Ausführungsbeispiel rechtwinklig zur Mittelsenkrechten der Düse. Die vorstehende Endbegrenzung der Außenstufe 5 ist in Düsenumfangsrichtung wellenförmig profiliert.

über die wellenförmig profilierte Endbegrenzung der gegenüber dem verstellbaren Düsenkern 9 feststehenden Hülse 3 läßt sich mit ihrer wirksamen Stufenkante 7 entsprechend der Höheneinstellung des Düsenkerns 9 die Wandstärke des Hohlstranges 8 partiell an vorgebenen Stellen verändern. (Fig. 3)

Die gleichmäßige Vergrößerung oder Verkleinerung des Düsenspaltes und damit die generelle Wandstärkeneinstellung des Hohlschlauches während der Extrusion erfolgt im oberen Einstellungsbereich des Düsenkerns 9 (Fig. 1 und 2), in der die Außenmantelfläche des Düsenkerns 9 mit der Stufenkante 6 der Stufenfläche 4 zusammenwirkt.

Die Umschaltung auf Veränderung der Wanddickenverteilung an partiell vorgegebenen Stellen des Hohlstranges sowie auf gleichmäßige Veränderung der Wandstärke des durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Düsenspaltes erfolgt allein über die Einstellung des Düsenkerns 9 gegenüber dem abgestuften, feststehenden Düsenmantelring 1.

Im Bereich der wirksamen ebenen Kante 6 der Hülse 2 im Zusammenwirken mit dem Endrand der Unterseite des Düsenkerns (angehobene Einstellung des Düsenkerns 9 nach den Fig. 1 und 2) wird die Wanddicke des Hohlstranges 8 generell eingestellt.

Soll partiell an bestimmten Stellen die Wandstärke des Hohlstranges 8 verändert werden, so geschieht dies bei in Pfeilrichtung nach unten verschobenem Düsenkern 9. Dabei wird

die Innenstufe der Hülse 2 überbrückt und die wellenförmig profilierte Kante 7 der Hülse 3 bestimmt zusammen mit dem Außenmantel des Düsenkerns 9 entsprechend der Profilierung der äußeren Ringstufe des Düsenmantelrings 1 entsprechend der Profilgebung der Stufenkante 7 die unterschiedliche Wanddickenverteilung im Hohlstrang 8 (Fig. 4).

Beim Ausführungsbeispiel befinden sich die Wellenberge, das hei'ßt, die die Schlauchwand am meisten einengenden Bereiche der Endkante 7 der Hülse 3 links und rechts in der Bildebene der Fig. 3 und 4. Die Wellentäler und damit die dicksten Wandbereiche liegen entsprechend in der hierzu, senkrechten Ebene.

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Claims

Patentansprüche :

Ringförmige Austrittsdüse an einem Strangpreßkopf zur Herstellung eines schlauchförmigen Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff, bei der der Düsenspalt durch Verschieben des konisch ausgebildeten Düsenkerns gleichmäßig vergrößer- oder verkleinerbar ist, und bei der der Düsenspalt weiterhin in ümfangsrichtung partiell an vorgegebenen Stellen veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Düsenmantelring (1) im Längsschnitt gesehen mehrstufig ausgebildet ist, wobei die untere Endbegrenzung (4) der zurückstehenden Innenstufe einen ebenen Verlauf hat, während die vorstehende Endbegrenzung (5) von mindestens einer Außenstufe in Dusenumfangsrichtung wellenförmig profiliert ist, und daß die wirksamen Stufenkanten (6, 7) des Düsenmantelringes (1) entsprechend der Höheneinstellung des Düsenkerns (9) unabhängig voneinander die äußere Begrenzung des Düsenspaltes bilden.
2. Austrittsdüse nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet , daß der Düsenmantelring (1) aus mehreren koaxial aufeinander gelagerten Hülsen (2, 3) besteht, deren Endbegrenzungen (4, 5) die Innenabstufungen des Düsenmantelringes (1) bilden.
3. Austrittsdüse nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet , daß die Mantelringhülsen (2, 3) in unterschiedlicher Höheneinstellung zueinander fixierbar sind.

ORIGINAL INSPECTED