DE3430062A1 - Mehrteilige spritzkopfanlage fuer extrudierbare plastische werkstoffe - Google Patents

Description

• Mehrteilige Spritzkopfanlage für extrudierbare
• plastische Werkstoffe Die Erfindung betrifft eine Spritzkopfanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei Herstellen technischer Kautschukprofile werden teilweise Lagen verschiedener Mischungen zusammengefügt. Hierzu bedarf es entsprechend vieler Extruder, die jeweils verschiedene Kautschukmischungen in einen gemeinsamen Spritzkopf eingeben. Da das frisch gepreßte Kautschukprofil den Spritzkopf im allgemeinen in waagerechter Lage verlassen muß, müssen die Extruder mehr oder weniger in einer gemeinsamen senkrechten Ebene angeordnet sein. Ein beliebiges Übereinanderanordnen der Extruder kann aber allein schon durch die Bauhöhe eines Raumes begrenzt sein. So werden bei einer Spritzkopfanlage mit drei Extrudern (Triplex-Anlage meist zwei Extruder übereinander und ein weiterer Extruder in entgegengesetzter Richtung, d.h. auf der anderen Seite des Spritzkopfes angeordnet.
• Bei bekannten Spritzkopfanlagen dieser Art weist der von dem einzeln angeordneten Extruder kommende Zuführkanal einen Flansch auf, mit dem der Zuführkanal und damit der Extruder an den Spritzkopf angeschraubt ist. Bei derartigen Anlagen ist es außerordentlich zeitraubend, den Zuführkanal oder den ganzen Extruder auszutauschen oder auch nur den Zuführkanal zu lösen, um ein anderes Profil einzustellen, und wieder zu befestigen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritzkopfanlage mit mehreren Extrudern anzugeben, bei der ein schnelles Lösen und ggf.
• Wechseln des Zuführkanals des einzeln angeordneten Zuführkanals und damit ein leichtes Verändern des Profilausgangs möglich ist.
• Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Die von den Hydraulikzylindern betätigten Bolzen werden im wesentlichen in Richtung auf den ersten Zuführkanal bzw. in Richtung auf die Mittelebene des Spritzkopfes bewegt. Durch die an ihrem freien Ende befindliche schräge Fläche und ggf. eine entsprechende Fläche an dem Querteil des Zuführkanals wird die von den Hydraulikzylindern aufgebrachte Kraft zum Spannen des Querteils entsprechend erhöht, wodurch eine sichere Verspannung des Querteils bzw. des Zuführkanals mit dem Spritzkopf ermöglicht wird. Die Erfindung macht dabei in vorteilhafter Weise von der Tatsache Gebrauch, daß zum Spannen der einzelnen Teile des Spritzkopfes ohnehin ein Spannrahmen vorhanden ist, wie er für einen einfachen Spritzkopf beispielsweise in der DE-PS 17 29 618 beschrieben ist. Der bereits vorhandene Spannrahmen braucht somit nur verlängert oder durch einen entsprechenden längeren ersetzt zu werden, um den Hydraulikzylinder und eine Führung für den Bolzen aufzunehmen.
• Bei der Ausbildung der Anlage nach Anspruch 2 ist die Bewegungsrichtung des vom Hydraulikzylinder betätigten Bolzens parallel zum Querteil des Zuführkanals ausgerichtet.
• Wenn das Querteil des Zuführkanals eine erhebliche Länge aufweist, besteht die Gefahr, daß das Querteil in seiner Mitte durch den Druck des zu extrudierenden Werkstoffs vom Spritzkopf weggedrückt wird. Um dies zu verhindern, könnte das Querteil entsprechend stark dimensioniert werden. Dies hätte aber den Nachteil, daß auch der Zuführkanal entsprechend länger wird, und daß es so zu unnötigen Druckverlusten beim Extrudieren kommt. Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird daher nach Anspruch3~ vorgeschlagen, die zur Anlage an den Spritzkopf vorgesehene Anlagefläche des Querteils im unbeanspruchten Zustand konvex auszubilden. Nach Anspruch 4 wird diese Fläche vorzugsweise in Form einer Biegelinie ausgebildet. Wenn das Querteil an seinen Enden an den Spritzkopf gedrückt wird, verformt sich das Querteil soweit, daß die Anlagefläche im verspannten Zustand eben ist und somit dichtend an dem Spritzkopf anliegt. Wenn das Querteil durch den im zu verarbeitenden Werkstoff herrschenden Druck beansprucht wird, so ist die Vorspannung im Querteil so groß, daß sich Undichtigkeiten vermeiden lassen.
• Mit dem nach den Ansprüchen 5 und 6 vorgeschlagenen Einsatzstück kann ein schneller Wechsel der Geometrie der Kanalanordnung zwischen dem zentralen Zuführkanal und dem Ausgangsprofil vorgenommen werden.
• Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Spritzanlage für extrudierbare plastische Werkstoffe mit zwei übereinander angeordneten Extrudern und einem diesen gegenüber angeordneten Extruder in einer schematisierten Seitenansicht, Fig. 2 den Spritzkopf der Anlage nach Fig. 1 im Längsschnitt der Linie II-II in Fig. 3, Fig. 3 einen der schwenkbaren Rahmen für den Spritzkopf und die weitere Spannvorrichtung für das trägerartige Querteil des einzelnen Zuführkanals in der verspannenden Stellung in einer auszugsweisen Draufsicht, Fig. 4 den Spannrahmen nach Fig. 3 in einem Längsschnitt längs der Linie IV-IV, Fig. 5 den Spannrahmen nach Fig. 3 im ausgeschwenkten Zustand, Fig. 6 den Spannrahmen im ausgeschwenkten Zustand in einem Längsschnitt analog Fig. 4, Fig. 7 das trägerartige Querstück des einzelnen Zuführkanals mit konvex ausgebildeter Dichtfläche und einem Kanaleinsatz in einem teil weisen Querschnitt und Fig. 8 das trägerartige Querteil des Zuführkanals mit einem Kanaleinsatz und einer biegelinienförmig gebogenen Federstahlplatte.
• Die Spritzkopfanlage nach Fig. 1 weist einen mehrteiligen Spritzkopf 1 auf, an dessen einem Ende zwei Extruder 2, 3 übereinander angeordnet und jeweils mit einer Einspeisung 4, 5 und einem entsprechenden Antrieb 6, 7 versehen sind.
• Auf der den beiden Extrudern 2, 3 gegenüberliegenden Seite des Spritzkopfes 1 ist ein weiterer Extruder 8 mit einer Einspeisung 9 und einem Antrieb 10 angeordnet und an dem Spritzkopf 1 befestigt. Alle drei Extruder 2, 3, 8 liegen in einer gemeinsamen Ebene E.
• Der Spritzkopf 1 weist, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ein feststehendes Mittelteil 11 und je ein bewegliches Ober- und Unterteil 12 bzw. 13 auf.Das Mittelteil 11 und das Oberteil 12 sowie das Mittelteil 11 und das Unterteil 13 weisen jeweils gemeinsame Trennfugen oder Druckflächenpaare 14, 15 bzw. 16, 17 auf. Das Ober- und Mittelteil 12, 11 bilden das Ende des vom Extruder 3 kommenden Zuführkanals 18, der in eine sog. Kassette 19 mit einer Profilleiste 20 mündet. Der vom Extruder 2 kommende Zuführkanal 22 wird durch das Mittelteil 11 und der Unterteil 13 gebildet und mündet ebenfalls in der Kassette 19.
• Der von dem einzeln angeordneten Extruder 8 kommende Zuführkanal 24 weist ein trägerartiges Querteil 25 auf, das in einer entsprechenden Ausnehmung 26 im Unterteil 13 des Spritzkopfes 1 aufgenommen wird. Zwischen dem Querteil 25 und dem Unterteil 13 ist eine Kanalplatte bzw.
• ein Einsatz 27 angeordnet, der den Zuführkanal 24 in Richtung auf die Kassette 19 und ggf. seitlich umlenkt.
• An den beiden von der Ebene E der drei Extruder 2, 3, 8 wegweisenden Seiten des Spritzkopfes 1 weisen das Ober-, Mittel- und Unterteil 11, 12, 13 des Spritzkopfes 1 je eine Knagge 31, 32, 33 auf. Jede Knagge 31 bis 33 weist (vgl. Fig. 6) zwei unter einem spitzen Winkel angeordnete Druckflächen 34, 35; 36, 37 bzw. 38, 39 auf, wobei der offene Teil des spitzen Winkels jeweils von der Kassette 19 wegweist. Die Knagge 31 des Mittelteils 11 bildet mit den Knaggen 32, 33 des Ober- und Unterteils 12 bzw. 13 jeweils eine gemeinsame Flächenpaarung 35/36 bzw.
• 37/39. An der Knagge 31 des Mittelteils 11 ist eine Kolbenstange 40 mit einem Kolben 41 befestigt. Relativ zu dem Kolben 41 ist ein Hydraulikzylinder 42 mit einer der Knagge 31 zugewandten Zylinderkammer 43 und einer davon abgewandten Zylinderkammer 44 hin und her bewegbar. Der Hydraulikzylinder 42 ist über eine Traverse 45 gelenkig mit dem einen Ende eines Spann- oder Zugrahmens 46 verbunden. Der Spannrahmen 46 weist an seinem anderen Ende zwei schräge Innenflächen 47, 48 auf, deren Winkellage den äußeren Druckflächen 34, 38 der Knaggen 32, 33 entspricht.
• Auf der Oberseite des Zugrahmens ist ein Nut 49 angeordnet, in die ein feststehendes Führungsglied 50 eingreift. Die Nuten 49 auf den Spannrahmen 46 sind schräg angeordnet und in Richtung auf das an die Traverse 45 angelenkte Ende der Ebene E zugewandt und in Richtung auf das schwenkbare Ende der Spannrahmen 46 von der Ebene E abgewandt.
• An dem schwenkbaren Ende der Spannrahmen 46 ist ein Hydraulikzylinder 52 angeordnet, der einen stabilen Bolzen 53 quer zu der Ebene E bewegen kann. Der Bolzen 53 ist in einer im Spannrahmen 46 angeordneten Führung 54 gleitbar gelagert. Der Bolzen 53 besitzt eine schräge Fläche 55, die bei der Spannstellung des Spannrahmens 46 und bei ausgefahrener Stellung des Bolzens 53 mit einer entsprechend schrägen Fläche 56 des Querteils 25 im Eingriff steht, wobei die Flächennormale N der Fläche 55 auf das Querteil 25 und in Richtung auf den Spritzkopf 1 gerichtet ist.
• Zur mechanischen Betriebsbereitschaft der Anlage wird die Zylinderkammer 44 hydraulisch beaufschlagt, so daß s-ich der Zylinder 42 mit Bezug auf den feststehenden Kolben 41 von der Knagge 31 wegbewegt und den Spannrahmen 46 über die Gelenkverbindung mit der Traverse 45 mit nach rechts nimmt. Gleichzeitig werden die beiden Schwenkrahmen 46 durch die Nuten 49 und die Führungsglieder 50 nach innen bewegt, so daß sich die schrägen Innenflächen 47, 48 des Zugrahmens 46 auf die beiden äußeren Druckflächen 34, 38 der Knaggen 32, 33 andrücken. Auf diese Weise wird das Ober- und das Unterteil 12 bzw. 13 an das feststehende Mitteilteil 11 angepreßt. Hiernach werden die Bolzen 53 in Richtung auf den Zuführkanal 24 ausgefahren, so daß das Querteil 25 des Zuführkanals 24 an das Unterteil 13 des Spritzkopfes 1 dichtend angedrückt wird (vgl. Fig. 3 und 4).
• In Fig. 7 ist das Querteil 25 des Zuführkanals 24 mit einer Kanalplatte bzw. einem Einsatzstück 27 versehen, das den zentrischen Zuführkanal 24 erweitert und ihn über einen Verbindungskanal 57 in zwei seitliche Kanäle 57, 59 aufteilt. Die Anlagefläche 60 des Querteils 25 in Richtung auf das Einsatzstück 27 ist im unbelasteten Zustand konvex ausgebildet. Die konvexe Anlagefläche 60 weist die Biegelinie auf, die ein mit dem Querteil 25 vergleichbarer Stab aufweist, der an seinen Enden abgestützt ist und auf seiner Länge eine gleichmäßige Flächenbelastung erfährt. Wenn das Querteil 25 durch die Bolzen 53 verspannt wird, wird auf die Enden eine Kraft ausgeübt, die das Querteil 25 soweit verformt, daß die Anlagefläche 60 eben wird und so eine zuverlässige Dichtung mit dem Einsatzstück 27 gewährleistet wird. In einem weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel ist die Anlagefläche 60 des Einsatzstückes 27 eben und eine den Anlagenflächen des Einsatzstückes 27 entsprechend konvex ausgebildet.
• In Fig. 8 ist das Querstück ebenfalls mit einem Kanaleinsatz bzw. einer Kanalplatte 27 versehen, wobei das Querteil 25 und der Kanaleinsatz 27 eben ausgebildet sind. In der Ausnehmung 26 des Unterteils 13 des Spritzkopfes 1 ist eine Federstahlplatte 61 angeordnet, die in Richtung auf das Einsatzstück hin gebogen ist. Fig. 8 zeigt die Anordnung im ungespannten Zustand.

Claims (6)

1. Patentansprüche 1. Spritzkopfanlage für extrudierbare plastische Werkstoffe mit einem mehrteiligen Spritzkopf (1), der mehrere mit je einem Extruder (8; 3, 2) verbundene Zuführkanäle (24; 18, 22) und einen Profilausgang (20) aufweist, und mit einer zum Aneinanderdrücken der Spritzkopfteile (11, 12, 13) geeigneten, zwei schwenkbare Spannrahmen (46) aufweisenden Spannvorrichtung, wobei ein erster Zuführkanal (24) und der Profilausgang (20) auf der einen Seite des Spritzkopfes (1) und mindestens ein weiterer Zuführkanal (18, 22) auf der anderen Seite des Spritzkopfes (1) angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der erste Zuführkanal (24) ein trägerartiges Querteil (25) aufweist und daß an den freien Enden der schwenkbaren Spannrahn#n (46) jeweils ein von einem Hydrdulikzylinder (52) in Richtung auf die Mittelebene (E) des Spritzkopfes (1) bewegbarer Bolzen (53) angeordnet ist, der an seinem dem ersten Zuführkanal (24) zugewandten freien Ende eine schräge Fläche (55) aufweist, deren Flächennormale (N) bei an dem Spritzkopf (-1) anliegendem Spannrahmen (46) auf das trägerartige Querteil (25) und in Richtung auf den Spritzkopf (1) gerichtet ist.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Querteil (25) zwei den schrägen Flächen (55) der Bolzen (53) entsprechende schräge Flächen (56) aufweist.
3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Anlage an den Spritzkopf (1) vorgesehene Anlagefläche (60) des Querteils (25) in ihrer Längserstreckung konvex ausgebildet ist.
4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Fläche (60) die Form einer Biegelinie eines an seinen Enden gestützten, gleichmäßig belasteten Biegestabes aufweist.
5. 5. Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Querteil (25) an seiner zur Anlage an den Spritzkopf (1) vorgesehenen Fläche (60) ein Einsatzstück (27) aufweist, das eine den ersten zentralen Zuführkanal (24) und zumindest einen Teil des Profilausgangs (20) verbindende Kanalanordnung (57, 58, 59) hat.
6. 6. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Querteil (25) an seiner zur Anlage an den Spritzkopf (1) vorgesehenen Fläche (60) ein Einsatzstück (27) aufweist, das eine den ersten zentralen Zuführkanal (24) und zumindest einen Teil des Profilausgangs (20) verbindende Kanalanordnung (57, 58, 59) hat, wobei die Anlageflächen des Querteils (25) und des Einsatzstücks (27) eben ausgebildet sind, und daß zwischen dem Einsatzstück (27) und dem Spritzkopf (1) eine in Form einer Biegelinie, in Richtung auf das Einsatzstück (27) konvex ausgebildete Federstahlplatte (61) angeordnet ist.