(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層のプラスチック・中空体の製造のための吹き込み成形機用の押し出しヘッドであって、貯蔵ヘッド（１０）内への溶融流動性のプラスチック・溶融物の供給のための、貯蔵ヘッドケーシング（１２）に接続された１つ若しくは複数の押し出し機、中央に配置されたスピンドル（１４）及び、該スピンドル（１４）を同心的に取り囲んでいてプラスチック・溶融物を周囲に分配してリング状の貯蔵室（２２）内へ搬送するための２つの分配機構を備えており、前記貯蔵室にリング状の出口ノズル（２４）が接続されており、該出口ノズルを通してプラスチック・溶融物が軸線方向移動可能な押し出しピストンによって押し出し可能である形式のものにおいて、
２つの分配機構が押し出しピストンの中央のリング間隙内で相対して、内向きに外側のシリンダスリーブ（１８）の内側の表面に、かつ外向きに内側のシリンダスリーブ（１６）の外側の表面に形成されており、該両方の分配機構によって周囲に分配されたプラスチック材料が、前記リング間隙の下流側の端部で押し出しピストンから流出するようになっていることを特徴とする押し出しヘッド。
【請求項２】
リング間隙内の中央にシリンダ状の分離スリーブ（２０）が配置されており、該分離スリーブによって両方の分配機構が機能的に分離されていて、空間的には極めて密接に、若しくは同心的に近接して位置しており、その結果、周囲に分配された両方のプラスチック流が実質的に同じ直径で押し出しピストンの前記リング間隙の下流側の端部から貯蔵室（２２）内へ流出するようになっている請求項１記載の押し出しヘッド。
【請求項３】
分離スリーブ（２０）が押し出しピストンの下流側の端部を越えて所定の距離にわたって延長して構成されており、該分離スリーブ（２０）の下流側の自由な端部に押し退け部分（２６）を設けてあり、該押し退け部分が前記押し出しピストンの下流側で貯蔵室（２２）内に突入している請求項１又は２記載の押し出しヘッド。
【請求項４】
押し退け部分（２６）が、押し出しピストンの下流側の端部の輪郭及び円錐形に狭まる下流側の貯蔵室（２２）の領域の輪郭に適合させて菱形若しくは玉葱形の形状を成している請求項３記載の押し出しヘッド。
【請求項５】
分配機構が、内側の管片（１６）の外壁及び外側の管片（１８）の内壁に配置された円筒形の螺旋溝形分配部として形成されており、該螺旋溝形分配部がそれぞれ、周囲に均一に分配された複数、若しくは少なくとも２つの螺旋溝を有しており、該螺旋溝の深さが流過方向で次第に減少しており、この場合、前記螺旋溝が上流側で個別に溶融流動性のプラスチック溶融物を供給されるようになっている請求項１から４のいずれか１項記載の押し出しヘッド。
【請求項６】
両方の螺旋溝形分配部の螺旋溝の螺旋が互いに逆向きに構成されている請求項５記載の押し出しヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、多層のプラスチック・中空体の製造のための吹き込み成形機用の押し出しヘッドであって、貯蔵ヘッド内への溶融流動性のプラスチック・溶融物の供給のための、貯蔵ヘッドケーシングに接続された１つ若しくは複数の押し出し機、中央に配置されたスピンドル及び、スピンドルを同心的に取り囲んでいてプラスチック・溶融物を周囲に分配してリング状の貯蔵室内へ搬送するための少なくも１つの分配機構を備えており、貯蔵室にリング状の出口ノズルが接続されており、出口ノズルを通してプラスチック・溶融物が押し出し可能である形式のものに関する。
【０００２】
吹き込み成形機用の押し出しヘッド（貯蔵ヘッド[Speicherkopf]、蓄積ヘッド[Akkukopf]）は一般的に公知である。米国特許第５２５６０５１号公報（モーゼル[Mauser]）の図１に、互いに同軸的に配置された２つの螺旋溝形分配部スリーブを備えた押し出しヘッドが示してある。外側の螺旋溝形分配部がさらに別の円筒スリーブによって被われている。３つのすべてのスリーブが一緒に押し出しピストンを形成しており、該押し出しピストンが軸線方向移動可能に形成されていて、集合されたプラスチック材料を、下側のリングノズルを通して貯蔵室から押し出す。該押し出しヘッドにおいては、両方のプラスチック流が著しく異なる大きな直径で周囲に分配されるようになっており、このことは付加的なカバースリーブに起因して押し出しヘッドの幅広の構造を必要とする。
【０００３】
本発明の課題は、二層、特に大容積のプラスチック・中空体の製造のための吹き込み成形機用の押し出しヘッドを提供して、該押し出しヘッドによって、異なる溶融流動性のプラスチック流を分配機構へ供給してかつ分配機構内で周囲に分配する際にすべてのプラスチック・粒子に対してレオロジー的なほぼ同じ流動条件を生ぜしめて、分配機構内での溶融流の改善されたオーバーラップ(Ueberlappung)及び分配、並びに貯蔵室内での十分な均質化を達成すると共に、流過量若しくは製造速度を高めることである。この場合、構成高さ及び直径寸法はできるだけ小さく保ちたい。
【０００４】
前記課題を解決するために本発明の構成では、２つの分配機構が押し出しピストンのほぼ中央のリング間隙内で相対して、内向きに外側のシリンダスリーブの内側の表面に、かつ外向きに内側のシリンダスリーブの外側の表面に形成されており、両方の分配機構によって周囲に分配されたプラスチック材料がリング間隙の下側の端部で押し出しピストンから流出するようになっている。このような有利な構成によって、最小の直径で構成高さの短いかつ流過量の大きな押し出しヘッドが得られる。
【０００５】
本発明の有利な構成では、リング間隙内のほぼ中央に比較的薄いシリンダ状の分離スリーブが配置されており、分離スリーブによって両方の分配機構が機能的に分離されていて、しかしながら空間的には極めて密接に、若しくは同心的に近接して位置しており、その結果、周囲に分配された両方のプラスチック流が実質的に同じ直径で、レオロジー的な同じ流動条件で、押し出しピストンのリング間隙の下側の端部から貯蔵室内へ流出するようになっている。
【０００６】
さらに有利な構成では、分配機構が、内側の管片の外壁及び外側の管片の内壁に配置された円筒形の螺旋溝形分配部として形成されている。この場合、螺旋溝形分配部がそれぞれ、周囲に均一に分配された複数、若しくは少なくとも４つの螺旋溝を有しており、螺旋溝の深さが流過方向で螺旋溝を進むに伴って次第に減少しており、螺旋溝が押し出しピストン内の上側で個別に溶融流動性のプラスチック溶融物を供給されるようになっている。
【０００７】
円筒形の螺旋溝形分配部を備えた本発明に基づく押し出しヘッドの特別な構成は、次のような特徴及び利点を有しており：
−  両方の管片の外壁及び内壁に配置された分配機構が、リング通路形分配部(Ringkanalverteiler)、ハンガー形分配部(Kleiderbuegelverteiler)、ハート曲線形分配部(Herzkurvenverteiler)若しくは螺旋溝形分配部として形成され、若しくはこれらを適当に組み合わせたものとして形成されていてよく、
−  分配機構が、同心的な少なくとも２つの管片から成る軸線方向移動可能な押し出しピストン内に配置されており、
−  螺旋溝形分配部としての構成において、個別の各分配部がそれぞれ、周囲に均一に分配された複数、若しくは少なくとも４つの螺旋溝を有しており、
−  螺旋溝の深さが流過方向で螺旋溝を進むに伴って次第に減少しており、
−  各分配部の個別の螺旋溝が押し出しピストン内の上側で個別に、押し出し機の溶融流動性のプラスチック・溶融物の溶融物主流から部分流を供給され、若しくは送られるようになっており、
−  シリンダ状の両方の分配部のそれぞれのプラスチック・部分流内のすべてのプラスチック粒子にとって、レオロジー的な流動条件の可能な最大の均一性を生ぜしめて、プラスチック材料の記憶効果の不都合な作用を除去若しくは均一化するようになっており、
−  分配機構間の、延長されて貯蔵室内に突入する分離スリーブによって、両方の溶融物流の相互の不都合な影響が避けられ、
−  押し出しピストンの最下位の位置において材料交換及び／又は色交換に際して、分離スリーブの下側の自由な端部に設けられた押し退け部分を用いて効果的な材料案内による縁部材料の完全な洗い流しが最小の時間で達成される。
【０００８】
次に本発明を概略図に沿って詳細に説明する
図１に押し出しヘッド（＝ヘッド貯蔵部）を符号１０で示してあり、押し出しヘッドが断続的な運転のためのケーシング１２内で軸線方向移動可能な押し出しピストンを備えている。押し出しヘッド１０のケーシング１２内で中央のスピンドル１４が、移動可能な押し出しピストンによって取り囲まれている。スピンドル１４は、下側の出口ノズル２４の間隙幅の調節のために同じく軸線方向移動可能に支承されている。処理すべき溶融流動性のプラスチック材料流が、押し出し機（図示せず）によって上側の側方からケーシング１２内に送り込まれる。
【０００９】
前記実施例では押し出しピストンが、同軸的な２つの管片１６，１８から成っている。プラスチック材料流は、ピストン行程距離の補償のためにそれぞれ１つの縦溝を介して押し出しピストン内に到達するようになっている。
【００１０】
内側の管片１６の外側の表面及び外側の管片１８の内側の表面に、供給されたプラスチック溶融物の周囲への分配のためのそれぞれ１つの螺旋溝形分配部が形成されている。螺旋溝形分配部は、周囲に均一に分配されたそれぞれ少なくとも４つの、若しくは複数の螺旋溝を有している。螺旋溝の深さが流れ方向で螺旋溝を進む（螺旋溝の長さの増大）に伴って次第に減少しており、この場合、螺旋溝が押し出しピストンの上側で個別に溶融流動性のプラスチック溶融物を供給される。
【００１１】
押し出されたホース状のパリソンのホース回転(Schlauchdrehung)を避けるために、両方の螺旋溝形分配部の螺旋を互いに逆向きに構成することが重要である。両方の管片１６，１８間に、若しくは両方の螺旋溝形分配部間に形成された間隙内に比較的薄いシリンダ状の分離スリーブ２０を挿入してあり、分離スリーブが押し出しピストン内で周囲に分配された両方の溶融流を互いに分離している。両方の溶融流は分離スリーブ２０の端部で合流して、押し出しヘッド１０の、押し出しピストンの下側に配置された貯蔵室２２内で二層のストランドを形成する。比較的広い貯蔵室２２内で、プラスチック材料の静止段階（断続的な運転）によってプラスチック材料の弛緩及び内部応力崩壊が生じて、その結果、プラスチック材料の記憶効果（前の形に戻ろうとする復原傾向）の不都合な作用が著しく減少される。貯蔵室２２の下流側に調節可能な出口ノズル２４が接続されており、出口ノズルを通してプラスチック材料がホース状のパリソンとして吹き込み成形機の開かれた金型半部間に押し出される。
【００１２】
図２において押し出しピストンが左側の図半部では最上位の位置で、かつ右側の図半部では最下位の位置で示してある。符号Ｈでピストン行程の長さが表されている。該変化例では分離スリーブ２０が延長して形成されていて、押し出しピストンの前側の間隙を貫いて貯蔵室内にわずかな長さで突入している。両方のプラスチック流の合流は貯蔵室内ではじめて行われる。このことは特に、粘性若しくは溶融係数(MFI)の異なる二種類の材料を処理する際に、周囲への分配中には不都合な相互作用を生ぜしめない場合に重要である。半流動性の材料は流れやすい材料を押し退ける。このようなことは例えば、内側に腐食性の化学液体、例えば過酢酸に対する高い耐性を有する耐裂断性のＡ・材料（例えば、ルポーレン[Lupolen]4261A）を、かつ外側に強度の値の高い剛性のＺ・材料（例えば、ルポーレン5261Z）を二層のストランドで高価なＬ・リング樽(L-Ringfass)に加工する場合に生じる。このような問題の材料を用いても、例えば従来のダブル・ハート曲線形分配部とは逆に、ホース若しくは完成品の２つの層内の完全に同心的な均一な材料分配が達成される。分離スリーブ２０は、例えば２５リットルの貯蔵ヘッドの場合にほぼ３１５ｍｍの平均的な直径及び１０ｍｍの壁強度（厚さ）を有している。
【００１３】
図３に本発明に基づく押し出しヘッド１０の別の変化例が示してある。この場合、分離スリーブ２０の下側の自由な端部に押し退け部分２６を形成して配置してあり、押し退け部分が押し出しピストンの下側で貯蔵室２２内に突入している。押し退け部分２６は押し出しピストンの下側の端部の輪郭及び円錐形に狭まりながら延びる下側の貯蔵室（２２）の領域の輪郭に適合されていて、菱形若しくは玉葱形の形状を成している。このような構造的に簡単な手段によって次のことが達成され、即ち、押し出しピストンの最下位の位置で、別のプラスチック・中空体の製造のために用いられる材料への材料交換及び／又は色交換に際して下側の貯蔵室の縁部領域内での効果的な材料案内によって、前に用いられていた材料の完全な洗い流し（押し流し）が短時間に達成される。
【００１４】
本発明に基づく押し出しヘッドは、既存の吹き込み成形機において従来の貯蔵ヘッドの箇所に簡単な交換によって有利に装着される。従って、わずかな投資費用で吹き込み成形機の効果的な性能増大が達成される。
【００１５】
本発明に基づく押し出しヘッドの著しい利点として、挿入されたスリーブが交換可能であり、該スリーブの長さ及び形状が主として処理すべき材料に適合されて、最上の処理成果及び最大の製品個数が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に基づく押し出しヘッドの縦断面図。
【図２】  変化例の押し出しヘッドの部分断面図。
【図３】  別の変化例の押し出しヘッドの部分断面図。
【符号の説明】
１０  押し出しヘッド、１２  ケーシング、１４  スピンドル、１６，１８  管片、２０  分離スリーブ、２２  貯蔵室、２４  出口ノズル、２６  押し退け部分、Ｈ  ピストン行程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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