具有三功能的部件的软管头部以及用于送出熔体软管的方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]给出了挤出头部应该满足的三个主要要求，用所述挤出头部将软管从合成材料熔体中送出。首先，软管头部中的流动通道应该完全密封。第二，挤出头部中的流动通道也不应该在流动通道几何形状中具有突然的突变，该突变会引起死点位置，因为当合成材料熔体较长时间停留在提高的温度上时，其会热分解。在流动通道突变部上，所述合成材料熔体保持较长时间并且这样的话在此受到热地损坏。第三，当然出于经济的缘故，目标是以简单并且成本低廉的方式在运行安全性最大时实现软管头部的所希望的功能性。因此，需要尽可能少的部件从而满足技术上的任务设置的解决方案是特别有利的。总是有利的是，将部件集成到一个结构中，这些部件同时能够满足多个技术的功能。由此可以降低了为了满足特殊的技术的任务设置所要求的单个部件的数量并且降低了结构的复杂性并且通常也降低了结构容易发生故障。
[0002]现在特别在送出熔体软管时经常显著有利的是，在进行处理时能够在软管的圆周和/或长度上改变或者优化软管的壁厚。为此需要在送出软管时能够改变喷嘴的端部上的流动通道缝隙的横截面。现在，在软管头部中实现的用于喷嘴出口上流动通道缝隙的横截面的调节可行方案越多，那么能够用软管头部示出的方法技术上的可行方案也因此就越多。本发明的目标现在是实现一种软管头部，其具有尽可能多的用于软管头部的流动通道缝隙的横截面的调节可行方案，然而该软管头部以理想的方式没有限制地仍然满足三个开头提到的主要要求。目标尤其也是找到一种简单并且特别是成本低廉的解决方案，用该解决方案也可以改变头部的长度，而在此在流动通道中不会形成中断或者突变，也就是说不会在此形成流动通道中的死点位置。
[0003]在用于送出软管以及管道的挤出头部中，根据现有技术中W.Michaeli，用于合成材料以及橡胶的挤出工具，第二版，慕尼黑Carl Hanser出版社，ISBN 3-446-15637-2，155页，借助于布置在喷嘴圆周上的定心螺栓使得喷嘴或者喷管能够沿径向移动，从而实现圆周上均匀的熔体流出。然而在此所述喷管从理想的中间的位置中推出，在该理想的中间的位置中所述流动通道绝对齐平地在头部与喷管之间的分隔平面内继续。由此必然在流动通道中在头部与喷管之间的分隔平面的区域内形成了不希望的死点位置，因为喷管的边缘在一半圆周上延伸的区域内总是进一步伸入由头部端部规定的流动通道中并且在对置的第二区域中总是进一步跳回。
[0004]为了避免这种形成熔体流的死点位置的干扰边缘，在DE 42 14 241 Cl中提出在两个套部件(头部与喷嘴)之间布置接合器，使得喷嘴能够沿径向移动。因此，在图1中所示的并且在说明书中没有进一步解释的接合器如其所示甚至还不适合于相对于头部移动喷嘴。如果将画入接合器14中的中线解释为螺栓中线，用其在整个圆周上夹紧接合器14的在两侧用阴影线表示的弹性的中间件，那么所述喷嘴不能移动，而不会弯曲所有的夹紧螺栓。即使允许喷嘴移动，该接合器也不会没有死点位置，因为由于较高的熔体压力使得位于接合器中心的弹性部件在各个张紧螺栓之间的区域内局部地径向向外挤压，因此在这些区域内没有向外得到支撑。因此，在这种解决方案中也会在流动通道中形成不希望的死点位置。
[0005]在图2中所示的并且在说明书中还要进一步解释的接合器虽然允许相对于头部径向移动所述喷嘴。但是所示出的带有弹性的桥接元件22的接合器在熔体通道中通常存在的压力较高时不适合密封流动通道。如果所述桥接元件22如所描述地通过夹紧法兰23(图2以及说明书2/34)保持形状配合，那么只能在弹性的桥接元件22的两个环绕的边缘借助于夹紧法兰23张紧(压紧)时实现该桥接元件。
[0006]由于不可压缩性(通过外力不改变材料密度)，材料必须通过由夹紧法兰23的两个环绕的槽压紧桥接元件22沿着唯一可能的(自由的)径向进行挤压。然而这又引起了所述桥接元件22的两个自由边缘在靠近套部件10和11的两个边缘区域中推入流动通道13中并且在此必然由套部件10和11的两个边缘突出，从而又在流动通道中形成死点位置。这首先独立于流动通道中是存在处于压力下的熔体还是不处于压力下的熔体。如果现在还增加在流动通道中充满的压力，那么所述桥接元件22也还额外地径向向外挤压，直到其背侧接触夹紧法兰23的内表面。在此，所述桥接元件22的两个侧面由两个套部件10和11的侧边缘进一步突出并且熔体涌入由此形成的自由空间。额外地在实际中表明，弹性体(甚至在其具有较大肖氏硬度时)由于流动通道中熔体所处的较高的压力通过存在的打开的缝隙进行挤压，这导致桥接元件22随着时间通过两个夹紧法兰23之间的背侧的缝隙“挤出”，使得图2中所描述的解决方案完全不起作用。用该解决方案同样不能改变头部长度。额外地也还需要单独的夹紧法兰23，从而将接合器夹入头部壳体中。
[0007]现在在DE 10 2009 058 361 B3中描述了一种解决方案，其中所述端部件3 (喷嘴)借助于可弹性变形的密封件相对于壳体基体以任意的方向可倾斜地得到支承。弹性密封件在其背侧上由壳体部件支撑的并且由此防止其会向外避让的解决方案至少在没有倾斜的位置中相对于处于压力之下的熔体可靠地密封所述流动通道4。然而在所述端部件3倾斜时，局部地或多或少地挤压所述弹性的多功能件。然而与密封件的边缘由于侧面中的摩擦而保持与流动通道4齐平并且密封件仅仅在中间凸出状地推进流动通道中的原始假定相反，然而实际上表明，所述密封件在其整个高度上推入流动通道中，由此又在流动通道中形成了不希望的死点位置。这已经在喷嘴的较小倾斜中发生。在该解决方案中当然更紧要的是，试图即使仅仅在很小程度上也要改变壳体的长度，因为在此多功能件在整个圆周上以更强的程度推入流动通道中。
[0008]用于送出用于挤出吹塑成型的软管的头部通常具有用于流动通道的出口缝隙的相对调节和整体调节的可行方案。相对调节理解为流动通道缝隙从中性位置开始在一侧上减小并且在对置的一侧上同样程度地增大，这通过移动或者也通过倾斜所述喷嘴实现。然而为了能够实现整体调节(在整个圆周上以相同的程度调节流动通道缝隙)，在现有技术中必须接受头部的一定的泄漏。在用于优化软管运行或者用于形成弯曲软管的相对调节中，所述喷嘴大多(如也在管道头部中一样)相对于芯轴移动。为了定心并且为了制造弯曲的软管，在挤出吹塑成型中在送出型坯期间将喷嘴端部件借助于较大的力(该力大多通过液压活塞施加)在定心平面中移动(DE 29707060 Ul和DE 19537132 C2)，其中又在流动通道中形成死点位置。额外地在两个壳体部件的分隔平面内通过周期的移动产生不能避免的磨损。
[0009]因此，在DE 10 2004 028 100 AUDE 10 2004 057 974 A以及 DE 102005026726Al中为了进行相对调节借助于球关节以及球帽状的轴承套将两个壳体部件相互连接。由此虽然避免了流动通道中死点位置的形成，但是必须接受通过球关节会出现一定的泄漏流量。所述球关节需要微小的缝隙，由此球体能够在轴承座中运动。通过该缝隙使得熔体向外渗出流动通道。由此，该解决方案不适合于实现流动通道相对于处于压力之下的低粘度