DE19946689B4 - Mehrschichten-Querkopf - Google Patents
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Abstract
Mehrschichten-Querkopf
mit:
mehreren Extrudern (2 bis 7) zum Extrudieren mehrerer verschiedener Materialien (2a bis 7a);
einem Querkopfkörper (1) mit mehreren darin gebildeten ringförmigen Durchlässen (8 bis 13); und
einer am unteren Abschnitt des Querkopfes angeordneten, mit jedem der ringförmigen Durchlässe (8 bis 13) in Verbindung stehenden Düse (21) mit einem Düsenschlitz (22) mit einem Düsen-Abgabe-Auslass (23);
wobei mehrere Materialien (2a bis 7a), die von den Extrudern (2 bis 7) extrudiert werden, zu den ringförmigen Durchlässen (8 bis 13) derart zugeführt werden, dass sie aus dem Düsenschlitz (22) fließen,
wobei der Mehrschichten-Querkopf ferner sowohl in einem Zufluss-Einlass (40) als auch im Schweißabschnitt (41) gegenüber dem Zufluss-Einlass (40) jedes ringförmigen Durchlasses (8 bis 13) angeordnete Drucksensoren (60) aufweist, so dass die Druckdifferenz zwischen den Drucksensoren (60), die in jedem ringförmigen Durchlass (8 bis 13) angeordnet sind, gemessen wird.
mehreren Extrudern (2 bis 7) zum Extrudieren mehrerer verschiedener Materialien (2a bis 7a);
einem Querkopfkörper (1) mit mehreren darin gebildeten ringförmigen Durchlässen (8 bis 13); und
einer am unteren Abschnitt des Querkopfes angeordneten, mit jedem der ringförmigen Durchlässe (8 bis 13) in Verbindung stehenden Düse (21) mit einem Düsenschlitz (22) mit einem Düsen-Abgabe-Auslass (23);
wobei mehrere Materialien (2a bis 7a), die von den Extrudern (2 bis 7) extrudiert werden, zu den ringförmigen Durchlässen (8 bis 13) derart zugeführt werden, dass sie aus dem Düsenschlitz (22) fließen,
wobei der Mehrschichten-Querkopf ferner sowohl in einem Zufluss-Einlass (40) als auch im Schweißabschnitt (41) gegenüber dem Zufluss-Einlass (40) jedes ringförmigen Durchlasses (8 bis 13) angeordnete Drucksensoren (60) aufweist, so dass die Druckdifferenz zwischen den Drucksensoren (60), die in jedem ringförmigen Durchlass (8 bis 13) angeordnet sind, gemessen wird.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrschichten-Querkopf für eine Blasformmaschine und insbesondere einen, in dem eine Membrandiskontinuität in einem ringförmigen Mehrschichten-Durchlass mittels mehrerer Drucksensoren überwacht wird, die Schichtdicke durch Ausstatten eines Zuflusseinlasses des ringförmigen Durchlasses mit einem Drosselventil konstant gehalten wird, die Temperatur eines Vorformlings durch Ausrüsten des Querkopfkörpers mit einem Kühlmantel mit eingebauter Heizung herabgesetzt wird, so dass ein Blasformzyklus verkürzt wird, und die Haftfestigkeit einer zwischen Hauptmaterialschicht und Sperrschicht befindlichen Klebschicht durch Verlängern der Weglänge der Schichten nach dem Verschmelzen zu einer Mehrfachschicht vergrößert wird.
- Als konventioneller Querkopf für eine Blasformmaschine ist zum Beispiel ein im offengelegten Japanischen Patent Nr. 4-316808 offenbarter Aufbau bekannt, in welchem eine Hauptmaterialschicht, eine Sperrschicht, eine Klebschicht, etc., von jedem der unabhängigen Extruder in jeden ringförmigen Durchlass eines Querkopfes extrudiert wird, so dass die Schichten zu einer Mehrfachschicht verschmolzen werden, um als Vorformling über einen Düsen-Abgabe-Auslass aus einem Düsenschlitz ausgestoßen zu werden. Ein konventioneller, wie oben zusammengesetzter Mehrschichten- Querkopf für eine Blasformmaschine hat die folgenden Probleme: Da nur ein Drucksensor für ein zum ringförmigen Durchlass geliefertes Hauptmaterial, etc., am Sammler eines Extruders oder am Einlass des die Mehrschicht formenden Abschnitts angeordnet ist, gibt es das Problem, dass die Druckdifferenz zwischen einem Zufluss-Einlass des rohrförmigen Durchlasses und einem Schweißabschnitt gegenüber dem Zufluss-Einlass nicht komplett gemessen werden kann. Ist daher der Druck im Schweißabschnitt niedrig, können im Schweißabschnitt Schichtdickenschwankungen auftreten; wenn zum Beispiel ein Vorformling zum Blasformen eines Behälters, wie zum Beispiel eines Kraftstofftanks, geformt wird, gibt es keine Produktionsverfahrensmethode zum Registrieren von Schichtdickenschwankungen.
- Da kein Ventil zum Einstellen einer Strömungsrate des Materials in einem Zufluss-Einlass des ringförmigen Durchlasses angeordnet ist, werden voneinander abweichende Schichtdicken hergestellt, weshalb eine beabsichtigte Festigkeit nicht erreicht wird.
- Ist ein Querkopf nicht mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet, und wird ein Vorformling mit hoher Temperatur einer Metallform zugeführt, ist während des Blasformens zum Kühlen des Formteils in der Metallform eine lange Zeit erforderlich, wodurch ein Formzyklus nicht verkürzt wird.
- Da weiterhin eine Entfernung zwischen der Mischposition der im Querkopf von dem ringförmigen Durchlass herabfließenden Materialien und den Düsen-Abgabe-Auslass nicht in besonderer Übereinstimmung mit einer Klebeigenschaft des Mehrschichten-Vorformlings berücksichtigt wird, während eine Materialgeschwindigkeit im Düsenschlitz in Übereinstimmung mit der Verringerung eines Formzyklus erhöht wird, wird ausreichend Zeit und Druck zum festen Aneinanderhaften von Sperr- und Klebschicht nicht erreicht; deshalb ist die Klebkraft zwischen den Schichten eines geformten Vorformlings ungenügend.
- Darstellung der Erfindung
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und insbesondere einen Mehrschichten-Querkopf zu schaffen, in dem eine Schichtdickenschwankung in einem ringförmigen Mehrschichten-Durchlass durch mehrere Drucksensoren vermieden wird, die Schichtdicke durch Ausrüsten eines Zufluss-Einlasses des ringförmigen Durchlasses mit einem Drosselventil konstant gehalten wird und eine Vorformling-Temperatur durch Ausrüsten des Querkopfkörpers mit einem Kühlmantel herabgesetzt wird, so dass ein Blasformzyklus verkürzt wird, und die Klebkraft zwischen einer Hauptmaterialschicht, einer Sperrschicht und Klebschichten durch Verlängern der Weglänge der Düse vergrößert wird.
- In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst ein Mehrschichten-Querkopf mehrere Extruder; einen Querkopfkörper; mehrere im Querkopfkörper geformte ringförmige Durchlässe und eine in einem unteren Abschnitt des Querkopfkörpers angeordnete Düse inklusive eines Düsenschlitzes mit einem mit den ringförmigen Durchlässen in Verbindung stehenden Düsen-Abgabe-Auslass, wobei mehrere voneinander verschiedene Materialien, die durch mehrere Extruder extrudiert werden, mehreren ringförmigen Durchlässen zugeführt werden, so dass sie von dem Düsenschlitz zum Bilden eines Vorformlings herabfließen; der Mehrschichten-Querkopf umfasst ferner sowohl in einem Zufluss-Einlass als auch in einem dem Zufluss-Einlass gegenüberliegenden Schweißabschnitt jedes ringförmigen Durchlasses angeordnete Drucksensoren, so dass der Druckunterschied zwischen den Drucksensoren, die in jedem ringförmigen Durchlass angeordnet sind, gemessen wird. Jeder der Drucksensoren kann einen in einem konkaven, an dem ringförmigen Durchlass angrenzenden Abschnitt angeordneten Druckmess-Abschnitt und einen außerhalb des Querkopfes angeordneten und mit dem Druckmess-Abschnitt durch einen Bleidraht verbundenen Signalumwandler haben. Ein Mehrschichten-Querkopf kann ferner ein in dem Zufluss-Einlass eines jeden ringförmigen Durchlasses zum Anpassen der Strömungsrate des Materials angeordnetes Drosselventil und einen Block mit den ringförmigen Durchlässen haben, wobei das Drosselventil und der Block abnehmbar im Querkopfkörper angeordnet sind. Der Querkopf kann mit einem Kühlmantel mit eingebauter Heizung ausgestattet sein. Die Kühlmäntel mit eingebauter Heizung sind innerhalb und außerhalb des Querkopfkörpers, außerhalb der Düse und innerhalb des Kerns angeordnet. Als Materialien können wenigstens eine Hauptmaterialschicht, eine Sperrschicht, eine pulverisierte Schicht und Klebschichten benutzt werden, wobei eine Länge zwischen einer Position, in welcher diese Schichten zusammenfließen, und dem Abgabe-Auslass des Düsenschlitzes so eingerichtet werden kann, dass diese Schichten miteinander einheitlich verklebt werden.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Mehrschichten-Querkopfes nach der vorliegenden Erfindung; -
2 ist eine detaillierte Schnittansicht, die Drucksensoren an einem in1 gezeigten Zufluss-Einlass veranschaulicht; -
3 ist eine schematische Wiedergabe, die den wesentlichen Teil von1 zeigt; -
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den wesentlichen Teil von1 zeigt; und -
5 ist ein Blockdiagramm von einem Mehrschichten-Querkopf nach einer anderen Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung. - Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
- Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nun eine bevorzugte Ausführungsform eines Mehrschichten-Querkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Gesamtstruktur eines Mehrschichten-Querkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein erster bis sechster Extruder2 bis7 steht mit dem den Querkopf bildenden Querkopfkörper1 in Verbindung, wobei eine Hauptmaterial-Außenschicht2a , eine Hauptmaterial-Innenschicht3a , eine pulverisierte Materialschicht4a , eine Sperrschicht5a , eine innere Klebschicht6a und eine äußere Klebschicht7a vom ersten Extruder2 , dem zweiten Extruder3 , dem dritten Extruder4 , dem vierten Extruder5 , dem fünften Extruder6 bzw. dem sechsten Extruder7 zugeführt werden. - Ein erster bis sechster ringförmiger Durchlass
8 bis13 ist in dem Querkopfkörper1 gebildet, wobei die Hauptmaterial-Außenschicht2a , die Hauptmaterial-Innenschicht3a , die pulverisierte Materialschicht4a , die Sperrschicht5a , die innere Klebschicht6a und die äußere Klebschicht7a zum ersten ringförmigen Durchlass8 , zum zweiten ringförmigen Durchlass9 , zum dritten ringförmigen Durchlass10 , zum vierten ringförmigen Durchlass11 , zum fünften ringförmigen Durchlass12 bzw. zum sechsten ringförmigen Durchlass13 geleitet werden, so dass ein Vorformling20 (nicht gezeigt) von der Außenseite her aus der Hauptmaterial-Außenschicht2a , der pulverisierten Schicht4a , der äußeren Klebschicht7a , der Sperrschicht5a , der inneren Klebschicht6a und der Hauptmaterial-Innenschicht3a , die, nachdem sie von einem Düsenschlitz22 und einem Düsenschlitz-Abgabe-Auslass23 einer Düse21 abgegeben wurden, mit einer konstanten Geschwindigkeit herabfließen, gebildet wird. Wie auf der rechten Seite von1 gezeigt, ist der Querkopfkörper1 senkrecht aus einem Durchlass1A , einem Mehrschicht-Bildungsabschnitt1B und einem Klebeigenschaft-Aktivierungsabschnitt1C zum Kleben aufgebaut. - Der zweite und dritte ringförmige Durchlass
9 und10 der ringförmigen Durchlässe8 bis13 sind in einer doppelringförmigen Gestalt gebildet. Das stationäre Drosselventil30 mit vorbestimmten Drosselzuständen ist, wie in den1 und4 gezeigt, in den genannten ringförmigen Durchlässen9 und10 angeordnet. Die Gleichgewichtseinstellung ist im voraus eingestellt, so dass eine Dicke jeder Schicht im Doppelring an einer Vereinigungsstelle "G" ausgeglichen ist. Diese Drosselventile30 sind mit Bolzen50 abnehmbar in einem Block1a , der abnehmbar in dem oberen Teil des Querkopfkörpers1 gebildet ist, angeordnet. - Wie in
2 und3 gezeigt, sind die ringförmigen Durchlässe8 bis13 , von oben betrachtet, in einer kompletten Ringgestalt gebildet, so dass ein Material ringförmig von dem Zufluss-Einlass40 zu einem Schweißabschnitt41 geführt wird. Da der Druck in den Durchlässen so bemessen ist, dass ein Druck eines Harzmaterials im Zufluss-Einlass40 , nachdem das fließende Harzmaterial weiter entlang des Durchlasses fließt, dem in dem Schweißabschnitt41 gleichgemacht wird, produziert eine Druckdifferenz zwischen dem Zufluss-Einlass40 und dem Schweißabschnitt41 Schichtdickenschwankungen im Schweißabschnitt41 . Um Variationen in der Schichtdicke des Vorformlings20 zu verhindern, sind Drucksensoren60 in dem Zufluss-Einlass40 und dem Schweißabschnitt41 angeordnet. Drucknachweis-Abschnitte61 der Drucksensoren60 sind in konkaven Abschnitten70 in an die ringförmigen Durchlässe8 bis13 angrenzenden Wänden angeordnet. Mit diesen Drucknachweis-Abschnitten61 über Bleikabel62 in Verbindung stehende Signalumwandler63 sind außerhalb des Querkopfkörpers1 angeordnet. - Kühlmäntel
90 mit eingebauten Heizungen sind im inneren Abschnitt80 und an der Außenseite81 des Querkopfkörpers1 , außerhalb der Düse21 und im inneren Abschnitt des Kerns82 angeordnet, um den ausgestoßenen Vorformling zu kühlen, so dass die während des Blasformens in einer Metallform (nicht gezeigt) zum Kühlen des Vorformlings benötigte Zeit zum Verkürzen des Formzyklus reduziert wird. - Die Durchlasslänge "L" der einheitlichen Mischposition "G" der Schichten
2a bis7a aus Materialien, die von den ringförmigen Durchlässen8 bis13 zu dem Düsenschlitz-Abgabe-Auslass23 geliefert worden, stimmt mit dem Klebeigenschaft-Aktivierungsabschnitt1C in1 überein. Um die Schichten2a bis7a durch Klebstoffe und Selbstadhäsion eines jeden Materials in der Durchlasslänge "L" zu verbinden, wird ein Innendruck hinreichend aufrecht erhalten, eine Temperatur des Harzes in den genannten Durchlässen ungefähr bei 20°C gehalten und die Verweilzeit in den Durchlässen bei mehr als 20 Sekunden gehalten, so dass die hinreichende Klebeigenschaft entlang der Durchlasslänge "L" erreicht wird. - Außerdem sind die Schichten
2a bis7a in der oben beschriebenen Ausführungsform als Beispiel beschrieben, und die Zahl an Schichten kann verändert werden. - Wird ein Mehrschichten-Querkopf gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben gebildet, dann können die folgenden Wirkungen erreicht werden. Da mehrere Drucksensoren in einem Zufluss-Einlass und einem Schweißabschnitt des ringförmigen Durchlasses angeordnet sind, kann das Formen durch Überwachen der Drücke der Harze in dem Zufluss-Einlass und dem Schweißabschnitt ausgeführt werden, so dass eine stetige Bildung des Vorformlings ohne Schichtdickenschwankungen erreicht wird. In einem zwischen den ringförmigen Durchlässen in Gestalt eines Doppelrings geformten Durchlass wird die Schichtdicke durch Ausrüsten des Zufluss-Einlasses mit einem Drosselventil konstant gehalten, was die beabsichtigte Festigkeit des Formpressteils ergibt. Die Länge des am Boden des Querkopfkörpers angeordneten Düsenabschnitts wird so eingestellt, dass für die Adhäsion zwischen den Schichten eine ausreichende Klebeigenschaft sichergestellt ist.
Claims (5)
- Mehrschichten-Querkopf mit: mehreren Extrudern (
2 bis7 ) zum Extrudieren mehrerer verschiedener Materialien (2a bis7a ); einem Querkopfkörper (1 ) mit mehreren darin gebildeten ringförmigen Durchlässen (8 bis13 ); und einer am unteren Abschnitt des Querkopfes angeordneten, mit jedem der ringförmigen Durchlässe (8 bis13 ) in Verbindung stehenden Düse (21 ) mit einem Düsenschlitz (22 ) mit einem Düsen-Abgabe-Auslass (23 ); wobei mehrere Materialien (2a bis7a ), die von den Extrudern (2 bis7 ) extrudiert werden, zu den ringförmigen Durchlässen (8 bis13 ) derart zugeführt werden, dass sie aus dem Düsenschlitz (22 ) fließen, wobei der Mehrschichten-Querkopf ferner sowohl in einem Zufluss-Einlass (40 ) als auch im Schweißabschnitt (41 ) gegenüber dem Zufluss-Einlass (40 ) jedes ringförmigen Durchlasses (8 bis13 ) angeordnete Drucksensoren (60 ) aufweist, so dass die Druckdifferenz zwischen den Drucksensoren (60 ), die in jedem ringförmigen Durchlass (8 bis13 ) angeordnet sind, gemessen wird. - Mehrschichten-Querkopf nach Anspruch 1, wobei jeder Druckmessabschnitt (
61 ) der Drucksensoren (60 ) in einem an die ringförmigen Durchlässe (8 bis13 ) angrenzenden konkaven Abschnitt (70 ) angeordnet ist und wobei ein durch einen Bleidraht (62 ) mit dem Druckmessabschnitt (61 ) verbundener Signalwandler (63 ) außerhalb des Querkopfkörpers (1 ) angeordnet ist. - Mehrschichten-Querkopf nach Anspruch 1 oder 2 mit: einem in dem Zufluss-Einlass eines jeden ringförmigen Durchlasses (
8 bis13 ) zum Anpassen der Strömungsrate des Materials (2a bis7a ) angeordneten Drosselventil (30 ), und einem Block (1a ), der die ringförmigen Durchlässe (8 bis13 ) beinhaltet, wobei das Drosselventil (30 ) und der Block (1a ) abnehmbar in dem Querkopfkörper (1 ) angeordnet sind. - Mehrschichten-Querkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Querkopfkörper (
1 ) mit wenigstens einem Kühlmantel (90 ) mit eingebauter Heizung ausgestattet ist. - Mehrschichten-Querkopf nach Anspruch 4, wobei die Kühlmäntel (
90 ) mit eingebauter Heizung innerhalb des Querkopfkörpers (1 ), außerhalb des Querkopfkörpers (1 ), außerhalb der Düse (21 ) und innerhalb eines Kerns (82 ) angeordnet sind.
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