DE4109369C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf zum Strangpressen von schlauchförmigen oder rohrförmigen Vorformlingen aus thermoplastifiziertem Kunststoff, - mit kernförmigem Innenwerkzeug und umgebendem Außenwerkzeug, wobei zwischen Innenwerkzeug und Außenwerkzeug ein von dem thermoplastifizierten Kunststoff durchströmter Extrusions­ ringspalt angeordnet ist, der austrittsseitig eine Ring­ spaltdüsenöffnung und eintrittsseitig eine Zuführeinrich­ tung für den eintretenden thermoplastifizierten Kunststoff aufweist, wobei zwischen der Zuführeinrichtung und dem Extrusionsringspalt eine Umschichtvorrichtung angeordnet ist, die über ihren Umfang verteilte Eintrittsbohrungen und demgegenüber versetzte Austrittsbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff aufweist, wobei die Ein­ trittsbohrungen sowie die Austrittsbohrungen durch Umschichtkanäle verbunden sind, so daß der thermoplastifi­ zierte Kunststoff aus jeder Eintrittsbohrung jeweils beid­ seits in einen Umschichtkanal abströmt sowie von beiden Seiten in einen Umschichtkanal abströmt sowie von beiden Seiten jeweils in eine Austrittsbohrung einströmt. - Bei einer solchen Anordnung von Eintrittsbohrungen und Austrittsbohrungen sowie der Verbindung dieser Bohrungen über Umschichtkanäle erfolgt eine wirkungsvolle Umschich­ tung in dem strömenden thermoplastifizierten Kunststoff, und zwar dahingehend, daß die beim Eintreten in die Ein­ trittsbohrungen im Strömungsquerschnitt liegenden Strom­ fäden nach außen treten und die in den äußeren Bereichen liegenden Stromfäden nach innen.

Bei einem Werkzeugkopf dieser Gattung (PCT WO88/02 226) weisen jedoch die Zuführkanäle einerseits sowie die Um­ schichtkanäle mit Eintrittsbohrungen und Austrittsboh­ rungen andererseits gleiche Querschnitte auf. Dementspre­ chend besitzt der thermoplastifizierte Kunststoff in den Umschichtkanälen notwendigerweise eine geringere Fließge­ schwindigkeit. Daraus resultierend und ggf. auch unter der Wirkung thermischer Einflüsse können unerwünschte Mikro­ texturen im fertigen Produkt entstehen, die qualitätsbe­ einträchtigend wirken können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugkopf der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß störende Mikrotexturen im fertigen Produkt praktisch vollständig unterdrückt werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Umschichtkanäle einen Strömungsquerschnitt aufweisen, der um die Hälfte kleiner ist als der Strömungsquerschnitt der Eintrittsboh­ rungen bzw. der Austrittsbohrungen. Damit wird erreicht, daß der thermoplastifizierte Kunststoff auf dem gesamten Weg mit gleicher Fließgeschwindigkeit fließt, wobei dennoch die gewünschte Umschichtung erfolgt. Geht man davon aus, daß die rheologischen Eigenschaften eines thermoplastifizierten Kunststoffes sich auf dem Wege zwischen Zuführeinrichtung und dem Extrusionsringspalt nicht wesentlich ändern, dann kann erwartet werden, daß auf Grund der beschriebenen Maßnahmen, die letztlich Rand­ bedingungen für den Fließzustand des thermoplastifizierten Kunststoffes bilden, die Ausbildung störender Mikrotextu­ ren praktisch vollständig unterdrückt wird.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes. Insbes. können die Eintrittsbohrungen und die Austrittsbohrungen, bezogen auf die Achse des Werkzeugkopfes in axialer Richtung verlaufen. Nach bevor­ zugter Ausführungsform der Erfindung sollen ferner die Um­ schichtkanäle mit ihrer einen Kanalwand tangential von einer Eintrittsbohrung ausgehen und von ihrer anderen Kanalwand tangential in die anschließende Austrittsbohrung einmünden. Aus fertigungstechnischen Gründen und Wartungs­ gründen empfiehlt es sich, die Umschichtvorrichtung aus zwei aufeinandergesetzten Ringscheiben aufzubauen, deren eine die Eintrittsbohrung und zugeordnete Umschichthalb­ kanäle und deren andere die Austrittsbohrung und zugeord­ nete Umschichthalbkanäle aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Werkzeugkopf in der Form eines Blaskopfes,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 im gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich vergrößerten Maßstab eine Draufsicht auf eine Umschichtvorrichtung aus dem Werkzeugkopf, und

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand der Fig. 3.

Der in den Figuren dargestellte Werkzeugkopf 1 dient zum Strangpressen von schlauchförmigen oder rohrförmigen Vor­ formlingen aus thermoplastifiziertem Kunststoff. Es han­ delt sich im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 um einen sogenannten Blaskopf für die Herstellung von Kunststoff­ olien durch Blasen. Zum grundsätzlichen Aufbau des Werk­ zeugkopfes 1 gehören ein kernförmiges Innenwerkzeug 2 und ein umgebendes Außenwerkzeug 3. Zwischen Innenwerkzeug 2 und Außenwerkzeug 3 ist ein von dem thermoplastifizierten Kunststoff durchströmter Extrusionsringspalt 4 angeordnet, der austrittsseitig eine Ringspaltdüsenöffnung 5 aufweist. Eintrittsseitig ist eine Zuführeinrichtung 6 für den ein­ tretenden thermoplastifizierten Kunststoff vorgesehen, die sich in Verteilerkanäle verzweigt.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 bis 4 er­ gibt sich, daß zwischen der Zuführeinrichtung 6 und dem Extrusionsringspalt 4 eine Umschichtungsvorrichtung 7 an­ geordnet ist. Diese besitzt über ihren Umfang verteilte Eintrittsbohrungen 8 und demgegenüber versetzte Austritts­ bohrungen 9 für den thermoplastifizierten Kunststoff. Inso­ weit wird insbesondere auf die Fig. 3 und 4 verwiesen. Im Ausführungsbeispiel sind die Eintrittsbohrungen einer­ seits, die Austrittsbohrungen andererseits längs Kreisen angeordnet, die sich überdecken. Diese Kreise könnten auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen. In Fig. 3 wurde aus Gründen der zeichnerischen Deutlichkeit davon Abstand genommen, die verdeckten Linien strichpunktiert zu zeich­ nen. Man erkennt, daß die Eintrittsbohrungen 8 sowie die Austrittsbohrungen 9 durch Umschichtkanäle 10 durchlau­ fend verbunden sind. Die Eintrittsbohrungen 8 und die Aus­ trittsbohrungen 9 verlaufen in axialer Richtung, bezogen auf die Werkzeugachse 11. Im Ausführungsbeispiel sind fernerhin die Eintrittsbohrungen 8 und die Austritts­ bohrungen 9 äquidistant über den Umfang der Umschicht­ vorrichtung 7 verteilt. Die Anordnung ist so getroffen, daß jeweils, in axialer Richtung betrachtet, zwischen zwei Eintrittsbohrungen 8 eine Austrittsbohrung 9 ange­ ordnet ist - und umgekehrt.

Die Umschichtungskanäle 10 verlaufen in Fig. 3 im wesent­ lichen in Umfangsrichtung. Sie könnten auch bogenförmig oder S-förmig verlaufen und sind jedenfalls strömungs­ technisch so gestaltet, daß sich störende "Totwasserbe­ reiche" nicht bilden. Aus der Fig. 4 entnimmt man, daß die Umschichtungskanäle 10 einen Strömungsquerschnitt aufweisen, der kleiner ist, und zwar um etwa die Hälfte kleiner ist, als der Strömungsquerschnitt der Eintritts­ bohrungen 8 bzw. der Austrittsbohrungen 9. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß eine sehr gleichmäßige Umschichtung stattfindet und daß der thermoplastifizierte Kunststoff aus jeder Eintrittsbohrung 8 jeweils beid­ seitig in einen Umschichtkanal 10 abströmt sowie von bei­ den Seiten jeweils in eine Austrittsbohrung 9 einströmt. In der Fig. 3 erkennt man, daß die Umschichtkanäle 10 mit ihrer einen Kanalwand tangential von einer Eintritts­ bohrung 8 ausgehen und mit ihrer anderen Kanalwand tan­ gential in die anschließende Austrittsbohrung 9 einmün­ den. Die Umschichtungskanäle 10 mögen einen verrundeten Querschnitt aufweisen. Die Umschichtvorrichtung 7 ins­ gesamt besteht aus zwei aufeinandergesetzten Ringschei­ ben 12, 13, deren eine die Eintrittsbohrungen 8 und zu­ geordnete Umschichthalbkanäle und deren andere die Aus­ trittsbohrungen 9 und zugeordnete Umschichthalbkanäle aufweist.

Claims (4)

1. Werkzeugkopf zum Strangpressen von schlauchförmigen oder rohr­ förmigen Vorformlingen aus thermoplastifiziertem Kunststoff, - mit kernförmigem Innenwerkzeug und umgebendem Außenwerkzeug, wobei zwischen Innenwerkzeug und Außenwerkzeug ein von dem thermo­ plastifizierten Kunststoff durchströmter Extrusionsringspalt angeord­ net ist, der austrittsseitig eine Ringspaltdüsenöffnung und eintritts­ seitig eine Zuführeinrichtung für den eintretenden thermoplastifi­ zierten Kunststoff aufweist, wobei zwischen der Zuführeinrichtung und dem Extrusionsringspalt eine Umschichtvorrichtung angeordnet ist, die über ihren Umfang verteilte Eintrittsbohrungen und dem­ gegenüber versetzte Austrittsbohrungen für den thermoplastifizierten Kunststoff aufweist, wobei die Eintrittsbohrungen sowie die Aus­ trittsbohrungen durch Umschichtkanäle verbunden sind, so daß der thermoplastifizierte Kunststoff aus jeder Eintrittsbohrung jeweils beidseits in einen Umschichtkanal abströmt sowie von beiden Seiten jeweils in eine Austrittsbohrung einströmt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umschichtkanäle (10) einen Strömungsquerschnitt aufweisen, der um die Hälfte kleiner ist als der Strömungsquerschnitt der Eintrittsbohrungen (8) bzw. der Aus­ trittsbohrungen (9).

2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsbohrungen (8) und die Austrittsbohrungen (9) in axialer Richtung verlaufen.

3. Werkzeugkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschichtkanäle (10) mit ihrer einen Kanalwand tangential von einer Eintrittsbohrung (8) ausgehen und mit ihrer anderen Kanalwand tangential in die anschließende Austrittsbohrung (9) einmünden.

4. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschichtvorrichtung (7) aus zwei aufeinandergesetzten Ringscheiben (12, 13) aufgebaut ist, deren eine die Eintrittsbohrungen (8) und zugeordnete Umschichthalbkanäle und deren andere die Austrittsbohrungen (9) und zugeordnete Umschichthalbkanäle aufweist.