DE2712971A1

DE2712971A1 - Schlauchkopf

Info

Publication number: DE2712971A1
Application number: DE19772712971
Authority: DE
Inventors: Manfred Lehmann; Dietmar Przytulla
Original assignee: Mauser KG
Current assignee: Mauser KG
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1978-10-05
Also published as: US4152104A

Description

Schlauchkopf

Die .''.rfiiidur.g betrifft einen Schlauchkopf zum Herstellen eines mehrschichtigen Hohlstranges aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einem mindestens aus zwei Materialeinlauföffnungen gespeisten Winkelspritzkopf, der einen in Ausspritzrichtung verlaufenden, über Kanäle mit den Materialeinlauföffnungen verbundenen, ringförmigen und zur Spritzdüse hin offenen Zuführungskanal aufweist.

Bei bekannten Schlauchköpfen erfolgt die Zuführung des thermoplastischen Kunststoffes über kontinuierlich oder diskontinuierlich fördernde Extruder, und zwar wird das Material als Vollstrang in den Schlauchkopf eingeführt, um sodann nach Umströmen eines feststehenden Schlauchkopfteils in den ringförmigen Zuführungskanal zu gelangen und damit eine ringförmige Form zu erhalten.

Bei der Umformung vom Vollstrang in einen Hohlstrang wird das Material mindestens einmal aufgeschnitten und nach Umströmen des feststehenden Teils wieder verschweißt. Dadurch treten bei dem thermoplastischen Kunststoff Inhomogenitäten auf, die durch Temperaturunterschiede benachbarter Materialteilchen, durch unterschiedliche Orientierungen der Moleküle, vor allem durch unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten der im Zuführungskanal zu verschweißenden Materialströme hervorgerufen werden können. Die Fließgeschwindigkeiten sind abhängig von den Fließwegen und den Kanalquerschnitten, die die Materialströme vor Erreichen des Zuführungskanals passieren müssen. Treten hierbei Differenzen auf, wird der Massefluß behindert, und es ergeben sich unerwünschte Wanddickenunterschiede im Vorformling, der späterhin während des Aufblasvorganges unterschiedliches Reckverhalten zeigt.

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Bei Schlauchköpfen mit einem im Schlauchkopfzylinder über Dornhalter ortsfest befestigtem Dorn umströmt das Plastifikat die Dornhalterung, ehe es dem Zuführungskanal zugeleitet wird. Um ein möglichst gleichmäßiges Reckverhalten während des Aufblasvorganges zu erhalten, wurden Dornhalter mit versetzten Stegen geschaffen. Das zentral angespeiste Plastifikat wird von den versetzt angeordneten Stegen geteilt. Dabei erfolgt die Aufspaltung nur bis zur Schlauchmitte, um eine bessere Verschweißung des Plastifikats zu erreichen, denn die inneren und äußeren Stege sind durch einen Ring verbunden, der eine Aufteilung in zwei Schichten herbeiführt. Zwischen den Stegen fließen Teilströme, deren Randschichten erhöhte Verweilzeiten und Orientierungen aufweisen. Durch die Behinderung des Masseflusses durch die Stege wird ein Zusammenfluß unterhalb der Stege gestört.

Während man über Vielfachaufspaltungen des als Vollstrang eingespeisten Plastifikats eine gleichmäßige und damit vorherbestimmbare Verteilung von sich überlappenden Dünnstellen im schlauchförmigen Vorformling, jedoch mit vergleichsweise großem Aufwand erreicht, geht man nach der OS 2 100 192 von einem Dornhalter mit zwei um l80 gegeneinander versetzten Herzkurven aus, durch die der Vollstrang zwar auch in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen jeder schlauchartige Strom jedoch nur eine Dünnstelle aufweist. Wegen der Anordnung der Herzkurven um l8o zueinander versetzt, fällt die Dünnstelle des einen Schlauches in die Dickstelle des anderen, so daß der Querschnitt des den Schlauchkopf verlassenden Hohlstranges zwei sich gegenüberliegende und sich überlappende mondsichelförmige Schichten erkennen läßt. Der Hohlstrang zeigt keine vertikal verlaufenden Dünnstellen.

Aber auch der Schlauchkopf der zuletzt genannten Art ist im Aufbau aufwendig. Der Dornhalter besteht aus zwei Teilen, einer inneren und äußeren Herzkurve, die sich überlappen.

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Die Herzkurvengeometrien müssen ebenfalls weitgehend
empirisch und kostenaufwendig erarbeitet werden. Bei einer Umstellung auf Kunststoffe mit unterschiedlichen Stoffwertfunktionen sind Korrekturen erforderlich. Und da bei der
Doppelherzkurve wiederum Differenzen in den Fließwegen
zwischen Innen- und Außenkurve bestehen, müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um einen Ausgleich zu erzielen.

Der irfiiidun"; liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlauchkopf mit doppelter Herzkurve im Aufbau wesentlich zu vereinfachen. Dabei soll die Herzkurvengeometrie so vorgenommen werden, daß ihre Anordnung nicht nur auf den Dornhalter festgelegt ist, sondern auch in anderen Teilen des Schlauchkopfes vorgenommen werden kann.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäii dadurch gelöst, daß jede Materialeinlauföffnung in jeweils einen mit seinem
Kreisring-Mittelpunkt in der Schlauchkopf-Längsachse liegenden Ringkanal einmündet, wobei die mit Abstand untereinander angeordneten, zur Schlauchkopf-Längsachse schräg angestellten Ringkanäle über einen sich in der Längsrichtung des Schlauchkopfes erstreckenden, ringförmigen Verbindungskanal paarweise zusammengeschlossen sind, der über einen ringförmigen Querkanal mit dem Zuführungskanal verbunden ist, und daß die senkrecht zur Schlauchkopf-Längsachse stehende Querkanal-Mittelebene den Abstand zwischen den Kreisring-Mittelpunkten der Ringkanäle halbiert.

Dabei stehen sich nach einem weiteren Gedanken der Erfindung die Materialeinläufe in jeweils einem Ringkanalpaar diametral gegenüber und münden in den Bereich des Verbindungskanals ein, der in Schlauchkopflängsrichtung gesehen, den größten Abstand zum Querkanal hat.

Neben einem vereinfachten Schlauchkopfaufbau ergeben sich für das eingespeiste Plastifikat optimale Fließwege, denn

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die FIießveglängen im Verbindungskanal von den Materialeinlauf öffnungen an gerechnet sind sich spiegelbildlich gleich. Hierdurch ergeben sich hinter dem Querkanal im Zuführungskanal weitgehend gleiche Materialorientierungen- und temperatüren.

In der Zeichnung, aus der weitere Merkmale der i-ri hervorgehen, sind Aus f ührungs form en der Gründung beispielsweise dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen als Strangpreßkopf ausgebildeten Schlauch kopf im Längsschnitt mit in der Zylinderwand an geordneten Ringkanälen,

Fig. 2 einen Strangpreßkopf mit in der Pinole angeordneten Ringkanälen tind

Fig. 3 einen Strangpreßkopf mit im Massekolben angeordneten Ringkanälen.

In den Figuren sind mit 1 der Zylinder des Strangpreßkopfes, mit 2 die im Zylinder befestigte Pinole und mit 3 der auf der Pinole 2 geführte Ringkolben bezeichnet. Der Ringkolben 3 ist bei den Ausführungsbeispielen in der oberen Stellung dargestellt. In der gestrichelten unteren Einstellung füllt der Ringkolben 3 den Speicherraum 4 voll aus.

In Fig. 1 sind in der Wand des Zylinders 1 zwei Ringkanäle 7 und 8 angeordnet, deren Kreisring-Mittelpunkte in der Schlauchkopf-Längsachse liegen. Beide mit Abstand untereinander angeordnete Ringkanäle 7i 8 sind über einen sich in Längsrichtung des Strangpreßkopfes erstreckenden, ringförmigen Verbindungskanal 9 miteinander verbunden. Der

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Verbindungskanal 9 besteht aus zwei Abschnitten 10 und 11. Diese Abschnitte gehen in den ebenfalls ringförmigen Querkanal 13 über, der seinerseits die Verbindung zum Zuführungskanal 5 herstellt. Zwischen die Kanalabschnitte 10 und 11 ist eine Leitstufe 12 eingeschaltet.

In jeden Ringkanal 7 und 8 führt jeweils eine Materialzulauföffnung lk und 15, über die das aus den Extrudern l6 und 17 anströmende Plastifikat in die zugeordneten Ringkanäle gelangt und sodann über die Abschnitte 10 und 11 des Verbindungskanals 9 weiterfließt. Im Querkanal 13 vereinigen sich die beiden Teilströme und werden zu einem Hohlstrang miteinander verschweißt.

Die Ringkanäle 7 und 8 sind zur Schlauchkopf-Längsachse schräg angestellt und liegen parallel zueinander. Die Quermittelebene des Querkanals 13 halbiert den Abstand zwischen den Kreismittelpunkten der Ringkanäle 7 und 8.

In der gestrichelten unteren Lage des Ringkolbens 3 Selangt das Plastifikat nach Verlassen des Querkanals 13 über den Zuführungskanal 5 in den unter dem Ringkolben 3 befindlichen Fließkanal l8 und drückt den Ringkolben 3 nach oben, wodurch der Speicherraum k zur Aufnahme weiteren Materials freigegeben wird. Durch Absenken des Ringkolbens 3 wird das Plastifikat aus dem Speicherraum k durch den Ringspalt der Düse 6 nach außen gepreßt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Ringkanäle 7 und 8 in der Pinole 2 angeordnet. Über die in der Zeichnung nicht dargestellte MaterialeinlaufÖffnung wird das aus dem ebenfalls nicht dargestellten Extruder kommende Plastifikat über den Kanal 19 den Ringkanälen 7 und 8 zugeführt, um von dort in Pfeilrichtung über den Verbindungskanal 9 in den Querkanal 13 und in den Zuführungskanal 5

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zu gelangen.

Bei dem Strangpreßkopf nach Fig. 3 liegen die Ringkanäle 7 und 8 im Massekolben 3- Aus den Extrudern l6, 17 fließt das Plastifikat durch die Materialeinlauföffnungen lk, 15 in die Längsnuten 20, 21 im Außenmantel des Ringkolbens 3 und von dort zu den Ringkanälen 7 und 8. Der Verbindungskanal 9 ist in die Abschnitte 10, 11 aufgeteilt, und die aus diesen Abschnitten zusammenlaufenden Materialströme vereinigen sich im Querkanal 13· Der weit er führ ende Zulaufkanal 5 wird in radialer Richtung durch Pino1enaußenmantel und Ringkolbeninnenwand begrenzt und ist zum Fließkanal hin offen. Eine solche Konstruktion hat den zusätzlichen Vorteil, daß keinerlei Änderung der Länge des Zuführungskanals 5 eintritt. Hierdurch ist eine gleich lange Verweilzeit des Plast if ikats im Zuführungskanal 5 gewährleistet«, Darüber hinaus ist sicher gestellt, daß das zuerst in den Speicherraum k gefüllte Material auch zuerst wieder ausgestoßen wird.

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Claims

η t a η s p__r ü ζ ι e

1. Schlauchkopf zum Herstellen eines mehrschichtigen. Hohlstranges aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einem mindestens aus zwei Materialeinlauföffnungen gespeisten Winkelspritzkopf, der einen in Ausspritzrichtung verlaufenden, über Kanäle mit den Materialeinlauföffnungen verbundenen, ringförmigen und zur Spritzdüse hin offenen Zuführungskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß jede Materialeinlauföffnung (lA,15) in jeweils einen mit seinem Kreisring-Mittelpunkt in der Schlauchkopflängsachse liegenden Ringkanal (7i 8) einmündet, wobei die mit Abstand untereinander angeordneten, zur Schlauchkopf-Längsachse schräg angestellten Ringkanäle (7» 8) über einen sich in der Längsrichtung des Schlauchkopfes erstreckenden, ringförmigen Verbindungskanal (9) paarweise zusammengeschlossen sind, der über einen ringförmigen Querkanal (13) mit dem Zuführungskanal (5) verbunden ist, und daß die senkrecht zur Schlauchkopf-Längsachse stehende Querkanal-Mittelebene den Abstand zwischen den Kreisringmittelpunkten der Ringkanäle (7, 8) halbiert.

2. Schlauchkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Materialeinläufe (lA, 15) in jeweils einem Ringkanalpaar sich diametral gegenüberstehen und in den Bereich des Verbindungskanals (9) einmünden, der, in Schlauchkopflängsrichtung gesehen, den größten Abstand zum Querkanal (13) hat.

3. Schlauchkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Zuführungskanal (5) in an sich bekannter Weise in einen Speicherraum (k) für den Kunststoff einmündet, der mittels eines Kolbens (3) in. Richtung auf die Spritzdüse (6) entleerbar ist.

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ORIGINAL INSPECTED

k. Schlauchkopf nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringkanäle (71 8) in der Zylinderwand des Spritzkopfes (l) angeordnet sind.

5· Schlauchkopf nach den Ansprüchen 1 - 3 mit Pinolenanspeisung, gekennzeichnet durch Anordnung der Ringkanäle (7j 8) in der Pinole (2).

6. Schlauchkopf nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet , daß die Ringkanäle (7, 8) im Massekolben (3) angeordnet sind.

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