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Kennwort: "Dornhaltern 5 chlauchkop f Die Erfindung betrifft einen
Schlauchkopf zum Herstellen von im Querschnitt ringförmigen Körpern aus thermoplastischem
Material, mit einem Gehäuse, einem Zulauf und einem in dem Gehäuse hinter dem Zulauf
gehaltenen zentral angeströmten Dorn zur Bildung eines axial durchströmbaren Ringkanals
zwischen diesem und dem Gehäuse.
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Derartige Schlauchköpfe sind oft als sogenannte Stauköpfe mit einem
Ringkanal als Stauraum ausgebildet, aus dem das Material durch einen Ringkolben
ausgestoßen wird.
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Es ist bekannt, in derartigen Schlauchköpfen den zentral angeströmten
Dorn am Gehäuse mittels radialer Stege zu halten. Ein solcher Dornhalter muß sehr
hohe Kräfte aufnehmen, die je nach Größe bis zu 1000 t und mehr betragen können.
Zur Vermeidung oder zumindest Verminderung von Fließschatten hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, den Dornhalter als Doppelsteg-Dornhalter mit in zwei konzentrischen Ringräumen
zueinander versetzt angeordneten radialen Stegen auszubilden. Bei einer Ausbildung
des Schlauchkopfes als Staukopf mit ringförmigem Stauraum ist der radiale Einbauraum
für den Dornhalter sehr begrenzt. Deshalb und aufgrund der großen Kräfte müssen
die~ Stege und damit die zwischen ihnen gebildeten engen Kanäle relativ lang werden.
Dies zieht nicht nur einen hohen Fließwiderstand mit entsprechend hohem Druckverlust
nach sich, der bis zu 120 atü betragen kann, sondern ist auch wegen der langen Verweilzeit
nachteilig im Hinblick auf das 1,Erinnerungsvermögen" durch molekulare Orientierung
insbesondere des hochmolekularen thermoplastischen Materials. Es wäre zwar denkbar,
den Durchmesser
eines Schlauchkopfes derart zu vergrößern, daß die
Kanäle im Dornhalter einen genügend großen Querschnitt erhalten und zusätzlich die
Haltestücke dicker ausgeführt werden könnten. Für einen bestimmten Schlauchdurchmesser
müßte anschließend der Durchmesser des Ringquerschnittes wieder auf diese Größe
verringert werden. Aufgrund des Erinnenurgsvermögens würde dann aber der Schlauch
nach Verlassen der Düse sich wieder auf den großen Durchmesser erweitern. Dies ist
Jedoch unerwünscht. Ferner ist die Herstellung derartiger Dornhalter m t langen
Kanälen sehr schwierig. Wegen der hohen Beanspruchung muß hochwertiges Material
verwendet werden. Da Fräser verlaufen, müssen die Kanäle durch Funkenerosion hergestellt
werden. Trotzdem treten dabei noch Abweichungen zwischen den einzelnen Kanälen auf,
die Druckunterschiede und damit ein ungleiches Füllen des Speicherraumes im Falle
der Ausbildung des Schlauchkopfes als Staukopf nach sich ziehen. Außerdem sind die
Rippen des Dornhalters, insbesondere der Zwischenring bei Doppelstegdornhaltern,
sehr elastisch gegen seitliche Kräfte, so daß bei einseitigem Druck der Schlauch
verläuft und über den Umfang ungleiche Wandstärken entstehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlauchkopf der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, in welchem der Dornhalter einfach und mit großer
Präzision herstellbar ist, der einen geringen Fließwiderstand und damit geringen
Dructverlust aufweist, in dem das Material in den unvermeidlichen Engstellen eine
geringe Verweilzeit hat und der gegen seitliches Auslenken stabiler als die bekannten
Dornhalter ist.
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Die Erfindung löst das Problem dadurch, daß die Halteorgane für den
Dorn sich im wesentlichen axial erstrecKen und in der Axialprojektion zwischen zentralem
Zulauf und Ringkanal angeordnet sind. Vorzugsweise durchqueren dabei die Halteorgane
wenigstens einen im wesentlichen axial durchströmten, zwischen dem zentralen
Zulauf
und dem Ringkanal angeordneten an den zentralen Zulauf unmittelbar anschließenden
Ringraum.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schlauchkopfes können im
Dornhalterbereich große Durchflußquerschnitte bei relativ kurzen Kanallängen gewählt
werden. Damit ist nicht nur die Verweilzeit kurz, sondern es ist auch ein sehr geringer
Druckabfall erzielbar, der nur einen Bruchteil des Druckabfalls bei konventionellen
Dornhaltern mit Doppelringstegen beträgt. Deshalb und aufgrund der großen Querschnitte
findet nur eine geringe Molekularorientierung der Teilströme statt. Der Dorn wird
sehr genau in seiner Lage gehalten und ist gegen seitliches Auslenken sehr stabil,
da die Bolzen im wesentlichen #ur auf Zug beansprucht werden. Die Teile des Dornhalters
können als Drehteile mit großer Rundlaufgenauigkeit sehr präzis hergestellt werden,
so daß Druckunterschiede verursachende Unge#auigkeiten vermieden werden. Von großem
Vorteil ist auch der Umstand, daß bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Auslauf
hinter dem Dornhalter schon auf einem relativ großen Durchmesser liegt, so daß von
hier bis zu einem eventuellen Ringspeicherraum keine wesentliche Durchmessererweiterung
mehr notwendig ist.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zur
Bildung von mehrfach übereinander angeordneten radial durchströmbaren Ringräumen
mit axialem Abstand rauch beiden Seiten wenigstens ein von den Halteorganen gehaltenes
Ringmittelteil angeordnet, wobei vorzugsweise die diese übereinander angeordneten
Ringräume durchquerenden Halteorgane zueinander versetzt angeordnet sind. Die hierbei
entstehenden in den einzelnen Ringräumen jeweils zueinander versetzten Teilströme
ergeben eine gleichmäßige Verteilung des Materials in dem anschließenden Ringkanal
bzw. im Ringspeicher und damit eine gleichmäßige Wanddicke im ausgestoßenen Schlauchprofil.
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Die durch die durchgehenden Bolzen verursachten Teilströme einer Ringraumebene
werden in vorteilhafter Weise in einem zwischen
diesen Ringraum
und dem axial durchströmten Ringkanal angeordneten, sich in Strömungsrichtung im
Durchmesser erweiternden Ringzwischenkanal wieder vereinigt und homogenisiert. Dabei
sind diese Ringzwischenkanäle insbesondere bezüglich Länge und lichter Weite derart
dimensioniert, daß ihre Widerstandsbeiwerte untereinander zumindest angenähert gleich
sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Darin ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen Teil eines als Staukopf
ausgebildeten Schlauchkopfes nach der Erfindung, Fig. 2 ein Schnitt entlang der
Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 ein Längsschnitt durch eine Dornhalterhälfte einer
Alternativausbildung und Fig. 4 ein Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3.
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Der Schlauchkopf ist als Ringkolbenspeicher mit in einem Gehäuse 3
axial verschiebbar gelagerten Ringkolben 4 ausgebildet, der nach durch den Materialdruok
verursachtem Zurückschieben in an sich bekannter Weise durch einen hier nicht dargestellten
hydraulischen Servomotor in Ausstoßrichtung bewegbar ist. Koaxial zur Längsachse
ist der Dorn 5 angeordnet, an dessen unterem Ende der Düsenkern 6 angeschraubt ist,
der zusammen rnit dem am Gehäuse 3 angeschraubten DUsenring 7 einen ringförmigen
Düsenspalt bildet.
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Eine zentrale Bohrung im Dorn 5 ist von der Dornspitze 8 durchdrungen,
auf deren unteres Ende die Dornmutter 9 äufgeschraubt ist und den Dorn 5 zwischen
sich und dem Dornhalterunterteil 10 fest einspannt. Das Dornhalterunterteil 10,
das praktisch eine Fortsetzung des eigentlichen Dorns 5 bildet, ist mit dem ringförmigen
Dornhaltermittelteil 11 mittels Bolzen 12 verbunden, wobei beide Teile durch auf
den Bolzen 12 aufgeschobene Distanzrohre 13 im Abstand gehalten werden. Das Dornhaltermittelteil
11 wiederum ist mit dem Dornhalteroberteil 14 mittels Bolzen 15 verbunden, wobei
beide Teile ebenfalls durch auf die Bolzen 15 aufgeschobene
Distanzrohre
16 im Abstand gehalten sind. Das Dornhalteroberteil 14 schließlich ist fest an dem
den zentralen Zulaufkanal 17 umschließenden Ringteil 18 des Schlauchkopfes angeschraubt.
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Dieses Ringteil 18 kann z.B. als hydraulisch betätigbarer Zugdorn
zum Verstellen des Düsenspaltes ausgebildet sein.
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In Fig. 1 ist von den Bolzen 12 und 15 der Deutlichkeit halber jeweils
nur einer dargestellt. Diese Bolzen sind an sich zueinander versetzt auf Lücke angeordnet,
wie e# aus Fig. 2 zu erkennen ist. Das aus dem zentralen Zulaufkanal 17 zuströmende
Material wird horizontal in die Ringräume 19 und 20 umgeleitet, die es radial durchströmt
und zwischen Dornhalteroberteil 14 und Dornhaltermittelteil 11 bzw. zwischen Dornhaltermittelteil
11 und Dornhalterunterteil 10 durch die diese Ringräume durchdringenden Bolzen 15
bzw. 12 in Teilströme unterteilt, die sich aufgrund der zueinander versetzten Anordnung
dieser Bolzen bei ihrem Eintritt in den Ringkanal 21 überlappen. Zwischen jedem
Ringraum 19 bzw. 20 und dem Ringkanal 21 sind Ringzwischenkanäle 22 bzw. 23 angeordnet,
deren Durchmesser sich in Fließrichtung bis auf den Innendurchmesser des Ringkanals
21 konisch erweitern. Diese Ringzwischenkanäle 22 und 23 sind bezüglich Länge und
lichter Weite derart dimensioniert, daß ihre Widerstandsbeiwerte untereinander zumindest
angenähert gleich sind. Der Durchmesser des zentralen, auf die eigentliche Spitze
24 der Dornspitze 8 zuführenden Kanals 25 in dem Dornhaltermittelteil 11 ist im
Verhältnis zu dem noch durch den Ringraum 20 abzuführenden Teilstrom kleiner als
der des Zulaufkanals 17.
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Der Dornhalter 26 gemäß Fig. 3 und 4 besteat aus zwei Ringteilen 27
und 28, die den einzigen Ringraum 19 bilden, der von den an den beiden Ringteilen
fest angegossenen Profil teilen 29 als Halteorgane durchdringen ist. Somit bilden
die Ringteile 27 und 28 und die Profilteile 29 ein einstückiges Gußteil. In dem
unteren Ringteil 28 ist der Dorn 5 eingeschraubt, während das obere Ringteil 27
z.B. auf einem dem Teil 18 der Fig. 1 entsprechenden Zugdorn aufgeschraubt sein
kann. Die Profilteile 29 sind tropfenförmig ausgebildet (Fig. 4). Zweckmäßigerweise
beträgt der Winkel
zwischen zwei benachbarten Flanken 30 und 31
zweier Profilteile 900. Damit ist es möglich, die beiden Ringteile 27 und 28 zusammen
mit den Profilteilen als ein Drehteil herzustellen und die rechtwinkeligen Zwickel
zwischen zwei Profilteilen mittels eines Fingerfräsers auszuarbeiten. Lediglich
die Abrundungen bedürfen dann noch einer unkomplizierten Nacharbeit.
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Auch bei derartigen mit Profilteilen ausgebildeten Dornhaltern können
zwei radial durchströmte Ringräume übereinander angeordnet sein, wobei dann zwischen
beiden Ringräumen ein Mittel ring als Trennwand ähnlich dem Dornhaltermittelteil
11 gemäß Fig. 1 vorgesehen ist. Die Profilteile beider Ringräume sind dann in zweckmäßiger
Weise ebenso zueinander versetzt angeordnet wie die Bolzen gemäß Fig. 2.