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Die Erfindung betrifft ein Extrusionswerkzeug zur Herstellung von aus einer Kunststoffschmelze geformten flächigen Vorformlingen, die im thermoplastischen Zustand einer Blasformanlage zugeführt werden.
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Das Extrusionswerkzeug umfasst einen Düsenkörper, der mindestens einen Schmelzekanal mit einem Einlaufbereich und einer daran anschließenden Düsenzone mit einem sich zum Austritt verjüngenden Düsenspalt zur Bildung eines flächigen Vorformlings aufweist. Der Düsenspalt in der Düsenzone ist von Düsenelementen begrenzt. Seine Spaltbreite ist durch programmgesteuerte Zustellbewegungen zumindest eines der Düsenelemente während der Extrusion eines Vorformlings veränderbar.
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Ein Extrusionswerkzeug mit den beschriebenen Merkmalen ist beispielsweise aus
DE 20 2007 008 132 U1 bekannt. Unter Verwendung eines oder mehrerer dieser Extrusionswerkzeuge werden flächige Vorformlinge aus plastifziertem Kunststoff erzeugt, die einer Blasformanlage zugeführt und im noch elastischen Zustand innerhalb eines mehrteiligen, ein Formnest bildenden Werkzeugs, gemeinsam zu einem Hohlkörper umgeformt werden. Damit die blasgeformten Hohlkörper eine konstante Wandstärke oder eine gewünschte Wandstärkenverteilung erhalten, ist es notwendig, Vorformlinge herzustellen, die zumindest in Extrusionsrichtung ein sich änderndes Wanddickenprofil aufweisen. Zur Erzeugung eines gewünschten Wanddickenprofils wird die Spaltbreite des Düsenspaltes während der Extrusion jedes Vorformungs durch programmgesteuerte Zustellbewegungen zumindest eines der Düsenelemente verändert.
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Die nach unten aus dem Extrusionswerkzeug austretenden Vorformlinge hängen aufgrund der Schwerkraft durch. Ein mittlerer Abschnitt der flächigen Vorformlinge eilt vor. Im oberen Bereich der Vorformlinge kommt es zu einer Einschnürung, das heißt zu einer Reduzierung der Vorformlingsbreite. Hinzu kommen rheologische Effekte, welche sich auf die Kontur des austretenden Vorformlings auswirken. Um sicherzustellen, dass die Vorformlinge die Kavität der Blasform abdecken und beim Blasformprozess eine umlaufende Verschweißung der miteinander zu verbindenden Flächen der Vorformlinge erfolgt, müssen die Vorformlinge mit einer entsprechend größeren Breite extrudiert werden. Dadurch fällt beim Blasformprozess unnötiger Abfall an.
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Aus
WO 2009/019301 ist ein Extrusionswerkzeug zur Herstellung von flächigen Vorformlingen bekannt, mit dem es die möglich ist, die Extrusionsbreite der Vorformlinge während der Extrusion zu verändern. Durch Veränderung der Extrusionsbreite können die vorgenannten Effekte kompensiert und flächige Vorformlinge so gefertigt werden, dass sie die Kavität der Blasform ausreichend konturgenau abdecken. Der Schmelzekanal des Extrusionswerkzeuges weist am Düsenaustritt an beiden Kanallängsseiten Strömungsleitelemente bzw. Blenden auf, die zum Zwecke einer Verstellung der Extrusionsbreite um eine Achse verschwenkt werden können. Die konstruktive Ausgestaltung lässt es allerdings nicht zu, die Spaltbreite des Düsenspaltes im Arbeitsbereich der verschwenkbaren Strömungsleitelemente zu verändern. Mit dem bekannten Extrusionswerkzeug ist daher eine optimale Dickenverteilung der Vorformlinge bis in ihren Randbereich hinein nicht möglich.
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Die
DE 10 2007 025 296 A1 beschreibt ein Extrusionswerkzeug zur Herstellung von flächigen Vorformlingen, dessen Düsenspalt wenigstens einseitig von einer Anzahl von unabhängig voneinander verstellbaren Segmenten begrenzt wird. Durch eine Stellbewegung der Segmente kann die Spaltbreite des Düsenspaltes lokal verändert und gegebenenfalls auch geschlossen werden. Die Segmente ermöglichen eine stufen- oder treppenförmige Verstellung der Spaltbreite und/oder der Extrusionsbreite des Düsenspaltes. Eine stetige Veränderung der Extrusionsbreite ist nicht möglich. Die Streifenflächen bildenden Segmente erzeugen Strömungswirbel in der Schmelzeströmung, die z. B. bei der Herstellung eines mehrschichtigen Vorformlings eine unzulässige Vermischung der Schichten zur Folge haben können.
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Die
DE 10 2005 031 698 A1 betrifft ein Extrusionswerkzeug, dessen Düsenspalt in der Düsenzone von Lippenelementen begrenzt ist. Zur Veränderung der Extrusionsbreite einer aus der Extrusionsdüse austretenden Materialbahn sind in Randbereichen der Lippenelemente Stellschieber vorgesehen, die einzeln betätigbar sind und durch eine Zustellbewegung den Düsenspalt in Randbereichen verschließen. Auch dieses Extrusionswerkzeug ermöglicht eine stufen- oder treppenförmige Verstellung der Extrusionsbreite des Düsenspaltes und hat die zuvor beschriebenen Nachteile.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Extrusionswerkzeug zur Herstellung von flächigen Vorformlingen anzugeben, mit dem es möglich ist, die Breite der Vorformlinge während der Extrusion so zu regeln, dass der Einfluss der Durchhängung kompensiert, das Voreilen des Vorformlings in dessen Mitte vermieden und gleichzeitig eine optimale Wanddickenverteilung erreicht werden kann.
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Ausgehend von einem Extrusionswerkzeug mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an mindestens einem Ende der Düsenelemente ein Kopfstück vorgesehen ist, welches den Düsenspalt zwischen den Düsenelementen ausfüllt und während der Extrusion eines Vorformlings entlang den Düsenelementen zum Zwecke einer Verstellung der Extrusionsbreite des Düsenspaltes in axialer Richtung verstellbar ist. Die Verstellung des Kopfstückes erfolgt in Längsrichtung der Düsenelemente. Der Düsenspalt in der Düsenzone bildet einen in Umfangsrichtung geschlossenen Flusskanal, der sich zum Düsenaustrittspalt hin verjüngt und begrenzt wird durch die Düsenelemente sowie das am Ende der Düsenelemente angeordnete Kopfstück. Das Kopfstück ist so ausgebildet, dass die Verstellung der Düsenspaltbreite durch eine entsprechende Zustellbewegung mindestens eines Düsenelementes nicht behindert wird. Das Kopfstück dichtet den Flusskanal randseitig ab und ist stufenlos in Querrichtung zur Fließrichtung verstellbar. Zur Verstellung können programmgesteuerte Aktoren eingesetzt werden. Unabhängig davon kann die Düsenspaltbreite durch eine Relativbewegung der Düsenelemente zueinander über die gesamte Vorformlingsbreite während der Extrusion verändert werden. Als Düsenelementen können auch Leisten eingesetzt werden, die zumindest in einem Abschnitt zwischen den Kopfstücken, der von dem Arbeitsbereich der Kopfstücke nicht erfasst wird, verformbar sind. Die Verformung der Düsenelemente kann durch Stellmittel statisch eingestellt oder durch programmgesteuerte Aktoren auch während der Extrusion der Vorformlinge dynamisch verändert werden. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wesentlich, dass sowohl die Extrusionsbreite des Düsenspaltes in der Düsenzone als auch die Spaltbreite des Düsenspaltes während der Extrusion stetig verändert werden können. Dabei vermeidet die erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung Totzonen im Flusskanal. Zwischen dem Einlaufbereich des Schmelzekanals und der daran anschließenden Düsenzone ist über den gesamten Arbeitsbereich des Kopfelementes ein stufenfreier und im Wesentlichen stetiger Verlauf der den Flusskanal begrenzenden Wandfläche gewährleistet. Die Geometrie des Schmelzekanals ist im Einlaufbereich entsprechend anpassbar.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Extrusionswerkzeuges sieht vor, dass der Düsenspalt von einem im Düsenkörper fest angeordneten ersten Düsenelement und einem um eine Längsachse verschwenkbar gelagerten zweiten Düsenelement begrenzt ist und dass das Kopfstück auf dem stationär angeordneten ersten Düsenelement verschiebbar geführt ist. Das Kopfstück kann eine Drehdurchführung für das Düsenelement aufweisen. Die Drehdurchführung besteht zweckmäßig aus einer am Kopfstück drehbar gelagerten Scheibe mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des zweiten Düsenelementes.
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Vorzugsweise umschließt die Ausnehmung der Drehdurchführung das zweite Düsenelement U-förmig, wobei das Düsenelement an einem überstehenden oder mit der Drehdurchführung im Wesentlichen bündig abschließenden Umfangsabschnitt an einer Dichtungsleiste dichtend anliegt. Die Dichtflächen an der Dichtungsleiste und dem korrespondierenden Umfangsabschnitt des Düsenelementes sind kreisbogenförmig gekrümmt, so dass unabhängig vom Drehwinkel stets eine Dichtungswirkung sichergestellt ist.
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Es ist nicht zwingend, dass das Kopfstück das drehbewegliche Dichtungselement umschließt und eine Drehdurchführung für das Dichtungselement aufweist. Eine ebenfalls vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung sieht vor, dass das Kopfstück lediglich den Düsenspalt zwischen den Düsenelementen ausfüllt und eine am Umfang des drehbaren Düsenelementes anliegende Kontaktfläche aufweist. Das drehbar gelagerte Düsenelement kann eine geschlitzte Hülse aufweisen, die in Längsrichtung einen Aufnahmeschlitz für eine den Düsenspalt begrenzende Düsenleiste enthält. Zur Abdichtung des drehbar gelagerten Düsenelementes ist eine Dichtungsleiste vorgesehen, an der die Hülse unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines weiteren Dichtungskörpers, der beispielsweise in ein mantelseitiges Fenster der Hülse eingelegt ist, anliegt.
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Bei beiden zuvor beschriebenen Ausführungen liegt das stationär angeordnete erste Düsenelement dichtend an einer Dichtungsleiste an. Das Kopfstück weist zweckmäßig eine Aussparung auf, durch die das Düsenelement mit der Dichtungsleiste in Kontakt steht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind an beiden Enden der Düsenelemente Kopfstücke vorgesehen. Die Düsenelemente sind zweckmäßig zumindest in einem Abschnitt zwischen den Kopfstücken, der eine nicht veränderbare Mindestextrusionsbreite des Düsenspaltes definiert, an Flächen des Düsenkörpers abgestützt.
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Wenn die Extrusionsbreite des Düsenspaltes in der Düsenzone reduziert wird, ist auch im Einlaufbereich eine Anpassung der Fließkanalwand vorzunehmen, damit ein stufenfreier Übergang von dem Einlaufbereich zur Düsenzone gewährleistet ist und Wirbel im Schmelzefluss vermieden werden. Zur Anpassung der Schmelzekanalgeometrie kann der Schmelzekanal im Einlaufbereich an zumindest einer Kanallängsseite ein Strömungsleitelement zur seitlichen Flusskanalbegrenzung aufweisen, welches mit dem Kopfstück gelenkig verbunden ist und sich nach Maßgabe der Position des zur Veränderung des Extrusionsbreite des Düsenspaltes verstellbaren Kopfstückes ausrichtet. Das Strömungsleitelement ist an der Strömungseinlassseite des Einlaufbereiches um einen ortsfesten Lagerpunkt verschwenkbar angeordnet. Zweckmäßig ist die gelenkige Lagerung dort so gestaltet, dass das Strömungsleitelement sowohl eine Schwenkbewegung als auch eine lineare Ausgleichsbewegung ausführen kann.
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Das an mindestens einem Ende der Düsenelemente angeordnete Kopfstück kann auch aus einer Schieberplatte bestehen, die einen an den Düsenspalt in der Düsenzone angepassten Querschnitt aufweist und zum Zwecke einer Verstellung der Extrusionsbreite an einem ersten Düsenelement beweglich geführt ist und eine Gleitfläche für ein zweites Düsenelement aufweist, welches zur Veränderung der Düsenspaltbreite im Düsenkörper verschiebbar angeordnet ist und während der Extrusion eines Vorformlings programmgesteuerte Stellbewegungen ausführt. Das zweite Düsenelement ist vertikal verschiebbar oder kann schräg nach unten gerichtete Stellbewegungen ausführen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schieberplatte zweiteilig ausgebildet ist und einen Schiebergrundkörper sowie ein relativ zu diesem vertikal verstellbares Schieberendstück aufweist. Der Schiebergrundkörper ist quer zur Fließrichtung der Schmelze an dem ersten Düsenelement in Richtung der Extrusionsbreite linear beweglich geführt und weist eine an dem zweiten Düsenelement anliegende Gleitfläche auf. Das Schieberendstück ist an dem vertikal verstellbaren zweiten Düsenelement quer zur Fließrichtung der Schmelze in Richtung der Extrusionsbreite linear beweglich geführt und weist eine an dem ersten Düsenelement anliegende Gleitfläche auf. Die beschriebene Ausführung gewährleistet eine seitliche Abdichtung des Düsenspaltes über den gesamten Verstellweg des vertikal verstellbaren zweiten Düsenelementes.
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Unabhängig davon, ob die Schieberplatte einteilig ausgebildet oder als zweiteilige Ausführung ein vertikal verstellbares Schieberendstück aufweist, weist die Schieberplatte an ihrem rückwärtigen Ende vorzugsweise eine randseitige Keilfläche auf, die an einer Gleitfläche des Düsenkörpers anliegt. Zumindest das erste Düsenelement, mit dem die Schieberplatte beweglich verbunden ist, ist im Düsenkörper vertikal verschiebbar angeordnet und führt bei einer Zustellbewegung der Schieberplatte entlang der Gleitfläche des Düsenkörpers zusammen mit der Schieberplatte eine gekoppelte vertikale Versatzbewegung aus. Eine während der Extrusion vorgenommene Anpassung der Extrusionsbreite führt bei dieser Ausführung zwangsläufig zu einer Höhenverstellung der Schieberplatte, wobei die an dem rückwärtigen Ende der Schieberplatte angeformte Keilfläche den Schmelzestrom in den Randzonen des Flusskanals stufenfrei von dem Einlaufbereich in die Düsenzone leitet. Der maximale Zustellweg der Schieberplatte ist bestimmt durch die Abmessungen der Keilfläche.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung des Extrusionswerkzeuges ist das zweite Düsenelement, welches zum Zwecke einer Einstellung der Düsenspaltbreite während der Extrusion eines Vorformlings programmgesteuerte vertikale Zustellbewegungen ausführt, in einem Aufnahmeelement verstellbeweglich angeordnet, welches im Düsenkörper vertikal beweglich geführt ist. Bei der Zustellbewegung der Schieberplatte führt das Aufnahmeelement zusammen mit dem ersten Düsenelement eine den Vertikalversatz der Schieberplatte kompensierende Hubbewegung aus.
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Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der zuvor beschriebenen Extrusionswerkzeuge zur Herstellung eines aus einer Kunststoffschmelze geformten flächigen Vorformlings, der im thermoplastischen Zustand einer Blasformanlage zugeführt und in einer Blasform zu einem dreidimensional geformten Körper umgeformt wird. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist wesentlich, dass durch programmgesteuerte Stellbewegungen eines den Düsenspalt begrenzenden beweglichen Düsenelementes des Extrusionswerkzeuges ein sich in Vorformlingslängsrichtung änderndes Wanddickenprofil des Vorformlings erzeugt wird und dass durch programmgesteuerte Stellbewegungen zumindest eines am Ende der Düsenelemente angeordneten Kopfelementes, welches den Düsenspalt ausfüllt und während der Extrusion des Vorformlings entlang den Düsenelementen axial verstellt wird, die Breite des Vorformlings verändert wird. Die Breite der zyklisch geformten Vorformlinge wird während ihrer Extrusion so geregelt, dass der Einfluss einer Durchhängung des Vorformlings kompensiert und gleichzeitig die Wanddickenverteilung ausreichend beeinflusst wird.
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Es können gegebenenfalls auch zwei oder mehrere der beschriebenen Vorrichtungen parallel betrieben werden, wobei die mittels der Vorrichtungen erzeugten Vorformlinge einer Blasform zugeführt werden, und aus diesen Vorformlingen ein Hohlkörper gefertigt wird. Sowohl die Bahnbreite der Vorformlinge als auch deren Wandstärkenprofil kann durch die Vorrichtungen individuell gesteuert und optimiert werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 ein Extrusionswerkzeug mit Einrichtungen zur Verstellung der Spaltbreite des Düsenspaltes sowie der Extrusionsbreite des Düsenspaltes,
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2 eine Ansicht auf die Stirnseite des in 1 dargestellten Extrusionswerkzeuges,
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3 eine Ansicht auf die Längsseite des in 1 dargestellten Extrusionswerkzeuges,
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4 ein Kopfstück des in 1 dargestellten Extrusionswerkzeuges,
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5a und 5b Einrichtungen zur Veränderung der Flusskanalgeometrie im Einlaufbereich des Extrusionswerkzeuges,
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6 das Zusammenwirken des in 4 dargestellten Kopfstückes mit einer Einrichtung gemäß 5a oder 5b,
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7 eine Modifikation des in 1 dargestellten Extrusionswerkzeuges,
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8 einen Schnitt durch den in 7 dargestellten Gegenstand,
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9 eine alternative, konstruktive Ausführungsform des Extrusionswerkzeuges,
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10a und 10b einen Querschnitt durch das in 9 dargestellte Extrusionswerkzeug in der Schnittebene A-A in verschiedenen Funktionsstellungen,
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11 einen Längsschnitt durch den Gegenstand der 9,
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12 die Einzelteilzeichnung eines Schiebers aus dem in 9 dargestellten Werkzeug,
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13a und 13b eine weitere Ausgestaltung des in 9 dargestellten Extrusionswerkzeuges in verschiedenen Funktionsstellungen.
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Die in den Figuren dargestellten Extrusionswerkzeuge dienen zur Herstellung von flächigen Vorformlingen, die im thermoplastischen Zustand einer Blasformanlage zugeführt werden. Die Extrusionswerkzeuge umfassen einen Düsenkörper 1, der mindestens einen Schmelzekanal 2 mit einem Einlaufbereich 3 und einer daran anschließenden Düsenzone 4 mit einem sich zum Austritt verjüngenden Düsenspalt 5 zur Bildung eines flächigen Vorformlings aufweist. In der Düsenzone 4 wird der Düsenspalt 5 von zwei Düsenelementen 6, 7 begrenzt. Durch programmgesteuerte Zustellbewegungen zumindest eines der Düsenelemente kann die Spaltbreite des Düsenspaltes 5 während der Extrusion eines Vorformlings verändert werden. Die Spaltbreite entspricht den kurzen Seiten des Austrittsquerschnittes und bestimmt die Dicke des zu extrudierenden Vorformlings.
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Bei allen in den Ausführungsbeispielen dargestellten Extrusionswerkzeugen ist an mindestens einem Ende der Düsenelemente ein Kopfstück 8 vorgesehen, welches den Düsenspalt 5 zwischen den Düsenelementen 6, 7 ausfüllt und während der Extrusion eines Vorformlings entlang den Düsenelementen 6, 7 zum Zwecke einer Verstellung der Extrusionsbreite des Düsenspaltes 5 axial verstellbar ist. Unter ”Extrusionsbreite” wird die lange Seite des Düsenspaltes 5 verstanden. Sie bestimmt die Bahnbreite bzw. horizontale Breite des aus dem Düsenspalt austretenden Vorformlings orthogonal zur Extrusionslänge.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kopfstück 8 auf einem im Düsenkörper 1 fest angeordneten ersten Düsenelement 6 verschiebbar geführt. Das Kopfstück 8 weist eine Drehdurchführung 9 für ein zweites Düsenelement 7 auf, welches zum Zwecke einer Verstellung der Düsenspaltbreite um seine Längsachse verdrehbar angeordnet ist. Die Drehdurchführung 9 besteht aus einer am Kopfstück 8 drehbar gelagerten Scheibe 10 mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des zweiten Düsenelementes 7. Die Ausnehmung der Drehdurchführung umschließt das zweite Düsenelement U-förmig. Insbesondere aus 2 geht hervor, dass das Düsenelement 7 an einem an der Ausnehmung überstehenden oder mit der Drehdurchführung im Wesentlichen bündig abschließende Umfangsabschnitt an einer Dichtungsleiste 11 dichtend anliegt, die sich über die gesamte Länge des Düsenelementes 7 erstreckt. Die Dichtungsleiste 11 und der korrespondierende Umfangsabschnitt des Düsenelementes 7 weisen kreisbogenförmig gekrümmte Dichtflächen auf, so dass unabhängig von dem Drehwinkel des Düsenelementes 7 eine oberseitige Abdichtung des Schmelzekanals gewährleistet ist. Das stationär angeordnete Düsenelement 6 liegt dichtend an einer Dichtungsleiste 12 an, die sich ebenfalls über die gesamte Länge des Düsenelementes 6 erstreckt. Aus der Darstellung in 4 geht hervor, dass das Kopfstück 8 eine Aussparung 13 aufweist, durch die das Düsenelement 6 mit der Dichtungsleiste im Arbeits- bzw. Stellbereich des Kopfstückes 8 in Kontakt steht. Im Ausführungsbeispiel sind an beiden Enden der Düsenelemente Kopfstücke 8 vorgesehen. In einem Abschnitt zwischen den Kopfstücken 8, der eine nicht veränderbare Mindestextrusionsbreite des Düsenspaltes definiert, ist das drehbar gelagerte Düsenelement 7 an einer Fläche 14 des Düsenkörpers abgestützt. Eine entsprechende Abstützung ist zweckmäßig auch unterhalb des stationären Dichtungselementes 6 vorgesehen.
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Wenn die Extrusionsbreite des Düsenspaltes 5 durch eine Verstellung der Kopfstücke 8 verändert wird, muss auch die Geometrie des Schmelzekanals 2 im Einlaufbereich 3 angepasst werden. Die Kanalgeometrie im Einlaufbereich 3 wird so angepasst, dass die Wand des Schmelzekanals 2 jeweils unabhängig von der Stellung des Kopfstückes 8 ohne Stufe an die Düsenzone 4 anschließt. Eine Vorrichtung zur Anpassung der Kanalgeometrie im Einlaufbereich ist in 3 dargestellt. Zur Erläuterung der Funktion und Anordnung dieser Vorrichtung wird ferner auf die 5a, 5b und 6 Bezug genommen. Aus den Darstellungen geht hervor, dass der Schmelzekanal 2 im Einlaufbereich 3 an zumindest einer Kanallängsseite ein Strömungsleitelement 15 zur seitlichen Flusskanalbegrenzung aufweist, welches mit dem Kopfstück 8 gelenkig verbunden ist und sich nach Maßgabe der Position des zur Veränderung der Extrusionsbreite des Düsenspaltes verstellbaren Kopfstückes 8 ausrichtet. Das Strömungsleitelement 15 ist an der Strömungseinlassseite des Einlaufbereiches 3 um einen ortsfesten Lagerpunkt 16 verschenkbar angeordnet, wobei die gelenkige Lagerung 16 gemäß den Darstellungen in den 5a und 5b an der Einlassseite so gestaltet ist, dass das Strömungsleitelement 15 sowohl eine Schwenkbewegung als auch eine lineare Ausgleichsbewegung ausführen kann. Im Ausführungsbeispiel der 5a wird die lineare Ausgleichsbewegung durch ein Langloch 17 erreicht. Gemäß der Darstellung in 5b ist das Strömungsleitelement 15 als Teleskopelement ausgestaltet.
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Die 7 und 8 zeigen eine Modifikation des zuvor beschriebenen Extrusionswerkzeuges. Der Düsenspalt 5 wird auch bei dieser Ausführung von einem im Düsenkörper fest angeordneten ersten Düsenelement 6 und einem um eine Längsachse verschwenkbar gelagerten zweiten Düsenelement 7 begrenzt. Das Kopfstück 8' ist auf dem stationär angeordneten ersten Düsenelement 6 verschiebbar geführt und füllt den Düsenspalt 5 zwischen den Düsenelementen 6, 7 aus. Dabei weist das Kopfstück 8' eine am Umfang des drehbaren Düsenelementes 7 anliegende Kontaktfläche 18 auf. Der Darstellung entnimmt man ferner, dass das drehbar gelagerte Düsenelement 7 eine geschlitzte Hülse 19 aufweist, die in Längsrichtung einen Aufnahmeschlitz für eine den Düsenspalt 5 begrenzende Düsenleiste 20 enthält. Zur Abdichtung des drehbar gelagerten Düsenelementes 7 ist eine Dichtungsleiste 11' vorgesehen, an der die Hülse 19 unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines weiteren Dichtungskörpers, der in ein mantelseitiges Fenster der Hülse eingelegt werden kann, anliegt.
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Die 9 zeigt eine alternative konstruktive Ausführungsform des Extrusionswerkzeuges. Das Kopfstück besteht aus einer Schieberplatte 21, die einen an den Düsenspalt in der Düsenzone 4 angepassten Querschnitt aufweist und zum Zwecke einer Verstellung der Extrusionsbreite an einem ersten Düsenelement 22 linear beweglich geführt ist und eine Gleitfläche 23 für ein zweites Düsenelement 24 aufweist, welches zur Veränderung der Düsenspaltbreite im Düsenkörper 1 vertikal verstellbar angeordnet ist und während der Extrusion eines Vorformlings programmgesteuerte Stellbewegungen ausführt. Wenn das zweite Düsenelement seine in 10a dargestellte Position einnimmt, ist der Düsenspalt geschlossen oder weist eine minimale Spaltbreite auf. Durch eine Hubbewegung in die in 8b dargestellte Position wird der Düsenspalt 5 geöffnet und die Spaltbreite vergrößert. Aus den Schnittdarstellungen in den 10a und 10b geht hervor, dass der Flusskanal in der Düsenzone 4 seitlich im Wesentlichen abgedichtet ist. Lediglich am Düsenaustritt erkennt man einen seitlichen Spalt beim Öffnen des Düsenspaltes. Da der Massedruck am Düsenaustritt gering ist, ist jedoch nur mit einer minimalen Querströmung zu rechnen. Diese Querströmung hat keine negativen Einflüsse zur Folge und daher keine negativen Auswirkungen auf die Extrusion der Vorformlinge.
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Insbesondere aus 11 geht hervor, dass die Schieberplatte 21 an ihrem rückwärtigen Ende eine randseitige Keilfläche 25 aufweist, die an einer Gleitfläche des Düsenkörpers 1 anliegt. Wenn die Schieberplatte 21 in die gestrichelt dargestellte Position vorgeschoben wird, bildet die Keilfläche 25 eine den Flusskanal begrenzende Wandfläche, welche die größere Kanalbreite im Einlaufbereich unter Vermeidung einer störenden Stufe auf die geringere Kanalbreite in der Düsenzone 4 reduziert. Sofern erfüllt die Schieberplatte gleichzeitig die Form eines Reduktionsstückes und gewährleistet die eingangs erläuterte Anpassung der Kanalgeometrie.
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Die Schieberplatte 21' des in den 13a und 13b dargestellten Extrusionswerkzeuges ist zweiteilig ausgebildet und weist einen Schiebergrundkörper 26 sowie ein relativ zu diesem vertikal verstellbares Schieberendstück 27 auf. Der Schiebergrundkörper 26 ist an dem ersten Düsenelement 22 in Richtung der Extrusionsbreite linear beweglich geführt und weist eine an dem zweiten Düsenelement 24 anliegende Gleitfläche 23' auf. Das Schieberendstück 27 ist an dem vertikal verstellbaren zweiten Düsenelement 24 in Richtung der Extrusionsbreite linear beweglich geführt und weist eine an dem ersten Düsenelement 22 anliegende Gleitfläche 28 auf. Die Bewegung des Schieberendstückes 27 ist an die Bewegung des vertikal verstellbaren zweiten Düsenelementes 24 gekoppelt. Da das Schieberendstück 27 im Schiebergrundkörper 26 integriert ist, bewegt es sich automatisch bei einer Verstellung der Extrusionsbreite mit diesem mit. Einer vergleichenden Betrachtung der 13a und 13b ist zu entnehmen, dass sich das Schieberendstück 27 durch die Zwangsführung automatisch mit der vertikalen Verstellung des zweiten Düsenelementes 24 bewegt und diese Ausführung eine vollständige Abdichtung des Flusskanals durch das Kopfstück über den gesamten Arbeitshub des vertikal verstellbaren zweiten Düsenelementes 24 erreicht. Durch die seitliche Abdeckung des Schiebergrundkörpers 26 kann keine Schmelze in die Führungen der Schieberplatte 21' gelangen.
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Das zweite Düsenelement 24, welches zum Zwecke einer Einstellung der Düsenspaltbreite während der Extrusion eines Vorformlings programmgesteuerte vertikale Stellbewegungen ausführt, ist in einem Aufnahmeelement 29 verstellbeweglich angeordnet, welches ebenfalls in dem Düsenkörper 1 vertikal beweglich geführt ist. Das Aufnahmeelement 29 führt bei einer Zustellbewegung der Schieberplatte 21' zusammen mit dem ersten Düsenelement 22 eine den Vertikalversatz der Schieberplatte 21' kompensierende Hubbewegung aus.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007008132 U1 [0003]
- WO 2009/019301 [0005]
- DE 102007025296 A1 [0006]
- DE 102005031698 A1 [0007]