DE2059898A1

DE2059898A1 - Extrusions-Spritzkopf zur Verarbeitung von thermoplastischen Massen

Info

Publication number: DE2059898A1
Application number: DE19702059898
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P B29f3-08 Antrag
Original assignee: Braas GmbH
Current assignee: Braas GmbH
Priority date: 1970-12-05
Filing date: 1970-12-05
Publication date: 1972-06-22
Also published as: IT941342B; AT327522B; DE2059898B2; GB1363768A; ATA961471A

Description

HU . GÜRTZ , ' , __

ί Frankfurt a_in Main 70 ^. Jezeuoer 1970

Schneekenhofsfr. 27-TgI.61 7079 ^WÜ/uA

Braas &Co. GmbH., 6 Frankfurt, Friedrich-Ebert-Anlage 56

Extrusionö-Spritzkopf zur Verarbeitung von thermoplatischen Massen.

Die Erfindung betrifft einen Spritzkopf zur Verarbeitung von Kunststoff.

Die Verarbeitung von Kunststoffen zu Schläuchen, Folien, Rohren und Profilen gewinnt immer größere Bedeutung. Die Ausbildung und Verbesserung der Extruder und Strangpressen begegnet dabei größtem Interesse.

Bei bekannten Extrudern tritt der platifizierte Kunststoff aus der Platifiziereinheit, z. B. einer Schneckenpresse, in den Einlaufteil des SpritKopfes ein und fließt über die Dornhalter zur Bügelzone der Düse, wo mit Hilfe dort angebrachter Zentriervorrichtungen der austretende Schlauch, die Folie oder das Profil mit gleichmäßiger Stärke zentriert wird. Auf dem Weg durch den Spritzkopf hindurch kühlt die Masse ab. Um sie warm zu halten, wird die Düse beheizt. Dies geschieht durch Widerstandsheizung. Auch der Dorn kann von innen elektrisch f geheizt werden. Hierbei werden jedoch nur die Außenteile des durch den Spritzkopf fließenden Kunststoffes erwärmt, während die Temperatur des Innenteils ungelähr konstant bleibt, so daß durch Temperaturunterschiede im Kunststoff der Fluß des Materials durch den Spritzkopf hindurch ungleichmäßig wird.

Um diese Nachteile und Mängel zu vermeiden führt man den Kunststoff

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zwischen der Eintrittsstelle des Spritzkopfes und dem Dornhalter durch eine beheizte Filterplatte hindurch, aus welcher der Kunststoff in dünnen Strängen austritt. Hinter der Filterplatte werden die einzelnen Stränge des Kunststoffgebildes durch den dort herrschenden Druck wieder miteinander verschweißt. Zwischen der Filterplatte und der Austrittsstelle des Spritzkopfes muß der Kunststoff durch den Dornhalter hindurchgedrückt werden.

Die mechanische Beanspruchung eines Dornhalters, insbesondere der sogenannten Dornstege ist besonders groß. Der Dornhalter wird meistens ungefähr ab der Hälfte des den Spritzkopf durchsetzenden Materialweges, d. h. einerseits zwischen Einlaufteil und Dorn, andererseits zwischen Dornspitze und Dorn eingebaut. Infolgedessen . muß der Dornhalter das gesamte Gewicht des Domes aufnehmen. Auch ist es erforderlich, daß der Dorn mittels der Dornhalters genau in der Mitte der Düse gehalten wird.

Insbesondere während des Auslaufens des Kunststoffes und des dabei notwendigen Zentrierens der Düse gegenüber dem zylindrischen Dornteil, der sogenannten BUgelzone, ergeben sich besonders starke Beanspruchungen der Dornstege. Diese müssen daher sehr massiv sein, umsomehr, als bei den bekannten Ausführungen· die Zuleitung der erforderlichen Blasluft und häufig auch Strom- und Thermoelement-Verbindungen nur durch die Dornstege hindurch möglich sind.

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Die in den bisher bekannten Spritzkopfen eingebauten heizbaren Filterplatten haben sich indessen als nachteilig erwiesen," da die Nachplastifizierung des Kunststoffes hinter der Filterplatte sehr unbefriedigend ist.

*uch die bekannten Dornhalter mit den Dornstegen ergeben Schwierigkeiten. Der Materialfluß wird durch diese Dornstege geteilt und muß dann wieder durch Druck zusammengeführt werden. Hierbei können im Endprodukt schwache Stellen auftreten, die eine entsprechend schlechte Qualität bedingen. Man spricht von Dornstegzeichnungen, die eine Dickenschwächung in Längsrichtung des Profiles oder der Schlauchfolie bedeuten.

Ein Nachteil der bisher üblichen Dornhalter besteht ferner darin, daß diese Halter meist den größten Durchmesser des Spriztwerkzeuges haben müssen, um genügend Festigkeit zu besitzei Es ist zwar möglich den Durchmesser des Dornhalters kleiner zu wählen als den Durchmesser des zylindrischen Teils des Spritz- \ kopfes. Bei dieser Ausführung treten jedoch reflektierende Zugkräfte auf, welche die Belastung der Dornstege bedeutend erhöhen

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Extrusions-Spritzkopf zur Verarbeitung von plastischen Massen zu schaffen, welcher die oben geschilderten Unzulänglichkeiten nicht hat und die einfache

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und brauchbare Herstellung der Kunststoffs chläuche, Folien, Rohre und Profile in einwandfreier Qualität gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man im Spritzkopf die Dornstege axial zur Extrusionsrichtung in der Nähe der Eintrittsstelle für die plastifizierten Kunststoff im aufsteigenden Teil des Spritzkopfes anordnet.

^r- Dies hat außer der Vermeidung der weiter oben geschilderten Nachteile ferner auch den Vorteil, daß sich die plastifizierten Kunststoff vor dem Dornsteg nicht oder nur wenig abkühlen. Dank dessen wird der Kunststoff hinter dem Dornsteg sofort wieder zu einer homogenen plastischen Masse verschweißt, der Plastifiziergrad ist ideal. Der Spritzkopf kann kürzer gehalten werden, wird dadurch leichter und wirtschaftlicher. Auch das Kompressionsverhältnis im Spritzkopf wird günstiger, da sich die Düse gleichmäßig auf dem verhältnismäßig weiten Weg von den Dornstegen bis zum Dorn-

P ende verjüngt. Durch diese Halterung werden die Dornstege nicht auf Scherkräfte beansprucht. Der plastifizierte Kunststoff hat nur an der Biegung des flachen Teiles des Domes in den senkrechten Teil desselben erneut eine Stauung zu überwinden. Hierauf folgt eine sehr gleichmäßige Verjüngung der Düse bis zum Austritt aus dem Spritzkopf. Dadurch ist die Materialbelastung klein.

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Die Vereinfachung der neuen Konstruktion vermindert eine Teilung und verlängerte Verweilzeit des Materials, welches sehr leicht zu einem inneren Erstarren und zu einem äußeren Überheizen des Materials führen kann. Es ist möglich, den Querschnitt verhältnismäßig eng zu halten.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich, wenn die Spaltbreite zwischen Einlaufteil und Dorn durch Dornstege bestimmt wird. Das * Fehlen von Dornhaltern vereinfacht die Konstruktion ein gleich-= mäßiger Abstand zwischen Einlaufteil und Dorn ist gewährleistet.

Noch weitere wesentliche Vorteile der Erfindung ergeben sich, wenn der Dorn und die Dornstege einstückig sind. Dadruch entfällt die Fläche zwischen Dorn und Dornstegen und es liegt nur noch eine Dichtfläche zwischen Einlaufteil und Dornstegen vor, wodurch Materialverluste und Schwierigkeiten beim Zusammenbau noch weiter vermieden werden.

Desferneren ist es gemäß der Erfindung möglich und sehr vorteilhaft, wenn die Dornstege durch welche die Schrauben hindurchgeführt werden, auf zwei in den Einlaufteil und den Dorn genau eingepaßten, die Mittelachse des Spritzkopfes umgreifenden Ringen angebracht sind. Dies steigert die Genauigkeit erheblich, mit welcher der Dorn Über dem Einlaufteil angeordnet werden kann. Etwaige Materialverluste durch Austritt an den Gewindestellen sind praktisch unterbunden.

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Gefunden wurde desweiteren, daß sich Vorteile ergeben, wenn die Dornstege und die zwei Ringe aus einem Stück bestehen und ein Ringsystem bilden. Dies gewährleistet unter anderem eine sehr genaue Einstellung des Domes. Gesichert ist dadurch auch der genaue Abstand der Distanzhülsen voneinander. Der Materialfluß geht besser vonstatten.

fe Vorteile der Erfindung ergeben sich desweiteren auch,wenn die Schrauben, welche den Einlaufteil und den Dorn miteinander verbinden, durch Bohrungen in den Dornstegen geführt werden, welche den genauen Abstand zwischen Einlaufteil und dem Dorn gewährleisten. Da die Dornstege sehr kräftig ausgebildet werden können,

die
ist es leicht möglich/Bohrungen vorzusehen. In Gewinde, die im Dorn angebracht sind, werden die durch den Einlaufteil und die Dornstege durchgeführten Schrauben eingeschraubt und dadurch Einlaufteil und Dorn fest verbunden.

^w Desweiteren ist es, wie noch gefunden wurde, sehr vorteilhaft, wenn die Distanzhülsen kreisförmigen, ellipsenförmigen oder andersartig längsgestreckten Querschnitt haben. Die Anordnung der Schrauben mit den Dornstegen in der Nähe der Eintrittsstelle der plastifizierten Kunststoffe im Spritzkopf gewährleistet, daß der Kunststoff nach dem Vorbeifließen an den einfach herzustellenden Dornstegen sofort wieder eine homogene Masse, welche

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den ganzen Raum ausfüllt, bildet und plastifiziert wird. Komplizierte Dornstege bekannter Ausführungen sind nicht erforderlich,.

Wie ferner gefunden wurde, ist es sehr vorteilhaft, wenn durch ■**e Schrauben, welche den Einlauf teil und den Dorn verbinden, parallel der Längsachse, eine Bohrung angebracht ist. Diese dient zur Einführung von Luft und elektrischen Drähten in den Dorn. Kühlung durch Luft, elektrische Widerstandsheizung oder Einführung von Thermoelementen im Dorn werden dadurch erleichtert. Die Bohrungen können leicht angebracht werden, da die Schrauben, die allein Einlaufteil und Dorn zusammenhalten, sehr kräftig sind.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen eines Äusführungsbeispieles und aus der folgenden Beschreibung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Spritzkopf, teilweise in

Aufsicht.
Fig. 2 schematisch einen Blick auf den Dorn eines Spritzkopfes mit

Dornstegen in Richtung des Materialflusses. Fig. 3 eine Ansicht des Dornes mit Dornsteg aus der Richtung der Einlaufstelle und

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Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Spritzkopf, in dem die Dornstege auf 2 Ringen angeordnet sind.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist der Einlaufteil so ausgebildet, daß die Befestigungsmöglichkeit des Dornes 2 über Dornstege 3» die mit dem Dorn2einstückig verbunden sind, durch die Schrauben 4 gegeben ist. Diese greifen in Bohrungen 5 mit Gewinde im Dorn 2. Der genaue Abstand des Dornes 2, dessen Dornspitze 6 genau gegenüber der Einlaufstelle 7 liegt, vom Einlaufteil 1 wird durch die mit dem Dorn 2 einstückig verbundenen Dornstege 3 bestimmt, die auf den Auflagestellen 8 der Dornstege 3 im Einlaufteil 1 aufgepreßt sind. Der Distanz und Zentrierung 9 hat die Aufgabe, die Genauigkeit der DUsenzentrierung gegenüber dem Einlaufteil 1 zu übernehmen. Durch die Schrauben 4 sind parallel der Längsachse 10 Bohrungen 11 angebracht, zur Durchführung von Luft oder elektrischen Drähten.

In Figur 2 sind die mit dem Dorn 2 einstückig verbundenen Dornstege 3, die länglich ausgebildet sein können, sowie die Bohrungen 5, etwa in der Mitte der Dornstege 3 zur Aufnahme der Schrauben 4, (hier nicht gezeigt), schematisch dargestellt.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Ansicht des Dornes 4 aus der Richtung der Einlaufstelle 7 mit der Dornspitze 6, den mit dem Dorn 2 einstückig verbundenen Dornstegen 3, den Auflagestellen

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der mit dem Dorn 2 einstückig verbundenen Dornstege 3 auf dem Einlaufteil 1 und den Bohrungen 5 mit Gewinde durch die Dornstege 3 und in den Dorn 2.

Figur 4 zeigt, daß ein oberer Ring 12 im aufsteigenden Teil 13 des Domes 2 und ein unterer Ring 14 im aufsteigenden Teil 15

so
des Einlaufteiles y eingepaßt sind, daß sie die Mittelachse 16 des Domes 2 umgreifen. Die z.B. kreisförmig gestalteten Dornstege 3 sind zwischen den beiden Ringen 12, 14 angebracht und * können mit diesen einstückig verbunden sein. Durch die" Schrauben mit Bohrungen 11 um die Längsachse 10 werden das Einlaufteil 1 mit dem Dorn 2 über die Ringe 12, 14 und die Dornstege 3, die mit den beiden Ringen 12, 14 einstückig verbunden sein können, fest verbunden. "

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Claims

Patentansprüche

\ Spritzkopf zur Verarbeitung von Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß im Spritzkopf die Dornstege (3) axial zur Extrusionsrichtung in der Nähe der Einlaufstelle (7) für die plastifizierten Kunststoffe im aufsteigenden Teil (13, 15) des Spritzkopfes angeordnet sind.
2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite zwischen dem Einlaufteil (1) und dem Dorn (2) durch die Dornstege (3) bestimmt ist.
Spritzkopf nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (2) und die Dornstege (3) einstückig sind.
4. Spritzkopf nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornstege (3) durch welche die Schrauben (4) hindurchgeführt werden, auf zwei zwischen in den Einlaufteil (1) und den Dorn (2) genau eingepaßten, die Mittelachse (16) des Spritzkopfes umgreifenden Ringen (12, 14) angebracht sind.
5. Spritzkopf nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornstege (3) und die Ringe (12, 14) aus einem Stück bestehen.

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6. Spritzkopf nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (4), welche den Einlaufteil (1) und den Dora (2) verbinden, durch Bohrungen (5) in den Dornstegen (3) hindurchgeführt sind.
7. Spritzkopf nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornstege (3) runden oder kreisförmigen, ellipsenförmigen oder andersartig längsgestreckten Querschnitt haben.
8. Spritzkopf nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schrauben (4), welche den Einlaufteil (1) und den Dorn (2) verbinden, parallel der Längsachse der Schraube (1O) eine Bohrung (11) angebracht ist.