DE4214241C1 - Plastic pipe extruder - comprising mandrel with two=part movable sleeve with heat-resistant elastic bridging member - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Extruder für Kunststoffrohre mit einer um einen feststehenden Dorn zur Ausbildung eines Ringspaltes angeordneten Hülse als Rohrwerkzeug für die Extrusion, wobei die Hülse zur Nachstellung des Ringspaltes radial zur Längsachse des Dornes verschiebbar eingerichtet ist.

Ein Extruder mit den vorgenannten Merkmalen ist durch Benutzung bekannt geworden; beim Extrudieren von Kunststoff­ rohren kann ein Nachstellen der Spaltverhältnisse zwischen Rohrwerkzeughülse und Werkzeugdorn erforderlich sein, um eine gleichmäßige Wanddickenverteilung in dem extrudierten Rohr sicherzustellen. Zur Korrektur dieser Spaltverhältnisse während des Extrusionsvorganges ist es bekannt, die Hülse über mechanische Zentriervorrichtungen radial zur Längsachse des feststehenden Werkzeugdorns zu verschieben. Neben einer Anordnung von radial gleichmäßig über den Umfang des Rohrwerkzeuges verteilten und von Hand zu betätigenden Einstellschrauben ist auch eine Zentrier­ vorrichtung bekannt, bei welcher die Werkzeughülse in einer kalottenförmigen Führung gelagert und durch Drehen von auf dem äußeren Umfang angebrachten schräg angeschliffenen Scheiben in die gewünschte Lage gebracht werden kann. Die Rohrhülse führt um den feststehenden Dorn dabei eine taumelartige Bewegung aus.

Mit dem bekannten Extruder ist der wesentliche Nachteil verbunden, daß eine Änderung der Spaltverhältnisse während des Extrusionsvorganges in dem Schmelzekanal des Extruders Störkanten entstehen läßt, an denen das zu extrudierende Kunststoffmaterial verbrennen beziehungsweise anbacken kann. Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß einerseits die Nachstellmöglichkeit in Abhängigkeit von der Vorrichtung ungenau und andererseits der Aufbau der Zentriervorrichtung aufwendig und teuer und mit einem entsprechenden Gewicht verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Extruder der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß bei einer Nachstellung der Spaltverhältnisse während des Extrusions­ vorganges keine Störkanten auftreten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Hülse zweiteilig mit einem hinteren Teil und einem vorderen Teil und einer zwischen den Hülsenteilen angeordneten Kupplung ausgebildet ist, wobei der eine Hülsenteil gegenüber dem anderen Hülsenteil radial verschiebbar eingerichtet ist, und daß die Kupplung ein in dem Zwischen­ raum zwischen den Hülsenteilen angeordnetes und in diesem Bereich den Ringspalt ausbildendes Überbrückungsglied aus einem hitzebeständigen, elastischen Material aufweist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß aufgrund des zwischen den Hülsenteilen angeordneten Überbrückungsgliedes aus einem hitzebeständigen elastischen Material bei einer Verschiebung der Hülsenteile gegeneinander kein kantenartiger Versatz auftritt, sondern daß diese Ver­ schiebung über die Elastizität des Überbrückungsgliedes in einen über die Länge des Rohrwerkzeuges stufenlosen Übergang im Spaltbereich umgesetzt wird. Selbstverständlich ist dabei auch dafür Sorge zu tragen, daß die Breite des Überbrückungsgliedes eng begrenzt ist, um die Kontaktfläche des Überbrückungsgliedes mit dem Extrusionsmaterial so gering als möglich zu halten. Gleichwohl ist je nach Ausbildung des Übertragungsgliedes ein großer Verstellbereich zur Nachstellung der Spaltverhältnisse möglich.

Mit der Erfindung ist der weitere Vorteil verbunden, daß ein geringer vorrichtungstechnischer Aufwand für die erfindungsgemäße Rohrkopfzentrierung zu treiben ist; auch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bei bestehenden Extrudern problemlos nachrüstbar, indem dort das Rohrwerkzeug geteilt und die entsprechende Kupplung vorgesehen wird. Unabhängig von der Kupplung können unter­ schiedliche Stellglieder zur Verstellung des vorzugsweise vorderen Hülsenteils vorgesehen werden, und schließlich ist die gesamte Vorrichtung unempfindlich gegen thermische Einflüsse.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß das vordere Hülsenteil mittels dieses haltender, um den Umfang der Hülse verteilt angeordneter Stellglieder radial verschiebbar ist, welche ihrerseits an einer ortsfesten Aufnahmeplatte gehaltert sind; vorzugsweise ist die Aufnahmeplatte an einem den hinteren Hülsenteil festlegenden Flanschring befestigt. Bei einer derartigen Anordnung der Stellglieder werden die Haltekräfte von dem vorderen Hülsenteil auf das Werkzeug beziehungsweise den hinteren Hülsenteil übertragen, und es erfolgt gleichzeitig eine Verspannung der Hülsenteile gegeneinander, so daß im Bereich des zwischen den Hülsenteilen angeordneten Überbrückungsgliedes der Kupplung keine Dichtigkeitsprobleme auftreten.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Überbrückungsglied ringförmig ausgebildet und an dem vorderen wie auch an dem hinteren Hülsenteil jeweils über einen zugeordneten Klemmflansch formschlüssig gehaltert; dabei können die zur Halterung des Überbrückungsgliedes erforderlichen Klemmflansche an dem zugeordneten Hülsenteil entweder an einem radialen Überstand des zugeordneten Hülsenteils befestigt oder über im Wandungsquerschnitt des zugeordneten Hülsenteils liegende Befestigungselemente gehaltert sein.

Das Überbrückungselement besteht nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem hitzebeständigen elastischen Kunststoff wie Teflon, Vespel oder dergleichen. Auch andere, im elastischen Bereich gut verformbare und hitzebeständige Werkstoffe können zur Ausbildung des Über­ brückungsgliedes herangezogen werden.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Stellmittel zur Halterung des vorderen Hülsenteils als Thermobolzen, als Hydraulikzylinder, als Gewindetrieb mit Stellmotor oder als von Hand betätigbare Stellschrauben ausgebildet.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine ausschnittsweise Darstellung des Hülsenbereiches eines Extruders im Schnitt,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der zwischen den Hülsenteilen angeordneten Kupplung.

Wie sich im einzelnen aus Fig. 1 entnehmen läßt, ist die Hülse als Rohrwerkzeug mit einem hinteren, beim Extrusionsvorgang zunächst durchströmten Hülsenteil 10 und mit einem davon getrennten vorderen Hülsenteil 11 ausgebildet. Die Hülsenteile 10, 11 umgeben ringförmig einen festen Dorn 12, so daß ein Spalt 13 entsteht, der die Wand­ dicke und die Formgebung des extrudierten Rohres festlegt. Die Hülsenteile 10, 11 sind gegeneinander radial verschiebbar, wobei eine Kupplung 14 zur Verbindung der Hülsenteile 10, 11 angeordnet ist.

Das hintere Hülsenteil 10 ist in einem mit dem Gesamtwerk­ zeug verbundenen Flanschring 15 gehalten, an welchem eine Aufnahmeplatte 16 befestigt und durch ein Knotenblech 17 unterstützt ist. An der Aufnahmeplatte 16 sind über den Umfang der Hülsenteile 10, 11 verteilt mehrere Stellglieder 19 angeordnet, die über ein Gelenk 18 mit der Aufnahmeplatte 16 und über ein Gelenk 20 mit dem vorderen Hülsenteil 11 verbunden sind. Somit ist das Hülsenteil 11 ausschließlich von den Stellgliedern 19 getragen. Zusätzlich ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das vordere Hülsenteil 11 von einer Ringheizung 21 umschlossen, welche der Temperatureinstellung des Extrusionsmaterials in dem hülsenförmigen Rohrwerkzeug beim Extrusionsvorgang dient.

Wie sich aus Fig. 2 im einzelnen ergibt, besteht die Kupplung 14 aus einem Überbrückungsglied 22 aus einem hitzebeständigen elastischen Material, welches an dem hinteren Hülsenteil 10 einerseits und an dem vorderen Hülsenteil 11 andererseits jeweils mittels eines zugeordneten Klemmflansches 23 befestigt ist; die Befestigung geschieht über Formschluß, indem Überbrückungsglied 22 und Klemmflansch 23 jeweils einander zugeordnete Vorsprung/Rücksprung-Gestaltungen 24 aufweisen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Klemmflansch 23 an dem vorderen Hülsenteil 11 an einem daran vorgesehenen radialen Überstand 25 gehaltert; die Befestigung des zugeordneten Klemmflansches 23 am hinteren Hülsenteil 10 erfolgt über eine im Wandungsquerschnitt des hinteren Hülsenteils 10 liegende Schraube 26. In diesem Zusammenhang versteht es sich, daß diese unterschiedlichen Befestigungsarten jeweils auch einheitlich zur Befestigung beider Klemmflansche 23 an den zugeordneten Hülsenteilen 10, 11 herangezogen werden können.

Soll bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Änderung der Verhältnisse im Spalt 13 erreicht werden, so werden die Stellglieder 19 entsprechend beaufschlagt; bei einer Verstellung der Stellglieder 19 kommt es zu einer radialen Verschiebung des vorderen Hülsenteils 11 bezüglich der Längsachse des feststehenden Dorns 12, wobei die von den Stellgliedern ausgeübte Kraft in dem elastisch nachgebenden Überbrückungsglied 22 der Kupplung 14 abgefangen und hier in eine stufenlose Änderung der Spaltverhältnisse in Extrusionsrichtung umgesetzt wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (11)

1. Extruder für Kunststoffrohre mit einer um einen fest­ stehenden Dorn zur Ausbildung eines Ringspaltes angeordneten Hülse als Rohrwerkzeug für die Extrusion, wobei die Hülse zur Nachstellung des Ringspaltes radial zur Längsachse des Dornes verschiebbar eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse zweiteilig mit einem hinteren Hülsenteil (10) und einem vorderen Hülsenteil (11) und einer zwischen den Hülsenteilen (10, 11) angeordneten Kupplung (14) ausgebildet ist, wobei der eine Hülsenteil (10, 11) gegenüber dem anderen Hülsenteil (10, 11) radial verschiebbar eingerichtet ist, und daß die Kupplung (14) ein in dem Zwischenraum zwischen den Hülsenteilen (10, 11) angeordnetes und in diesem Bereich den Ringspalt ausbildendes Überbrückungsglied (22) aus einem hitzebeständigen und elastischen Material aufweist.

2. Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Hülsenteil (11) mittels dieses halternder, um den Umfang der Hülse verteilt angeordneter Stellglieder (19) radial verschiebbar ist, welche ihrerseits an einer ortsfesten Aufnahmeplatte (16) gehaltert sind.

3. Extruder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplatte (16) an einem Flanschring (15) zur Festlegung des hinteren Hülsenteils (11) befestigt ist.

4. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überbrückungsglied ringförmig ausgebildet und an dem vorderen (11) und an dem hinteren (10) Hülsenteil jeweils über einen zugeordneten Klemmflansch (23) formschlüssig gehaltert ist.

5. Extruder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zugeordnete Hülsenteil (10, 11) einen radialen Überstand (25) zur Befestigung des Klemmflansches (23) aufweist.

6. Extruder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmflansch (23) an dem zugeordneten Hülsenteil (10, 11) über im Wandungsquerschnitt des Hülsenteils (10, 11) liegende Befestigungselemente (26) befestigt ist.

7. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Überbrückungsglied (22) aus einem hitzebeständigen und elastischen Kunststoff besteht.

8. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (19) als Thermobolzen ausgebildet sind.

9. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (19) als Hydraulik­ zylinder ausgebildet sind.

10. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (19) als Stellschrauben ausgebildet sind.

11. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (19) als Gewindetrieb mit Stellmotor ausgebildet sind.