DE1903110A1

DE1903110A1 - Blaskopf zur Herstellung von Kunststoff-Schlauchfolien

Info

Publication number: DE1903110A1
Application number: DE19691903110
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hartmut Upmeier
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1969-01-22
Filing date: 1969-01-22
Publication date: 1970-08-20
Also published as: DE1903110B2; FR2028854A1; CH502180A; US3647339A

Description

14 374 S/Ho Windmöller & Hölscher, 454 Lengerich/Westf.

Blaskopf zur Herstellung von Kunststoff-SchlauchfiLien

Folienblasköpfe zur Herstellung von Schlauchfolien werden in der Regel als zentraleingespeiste Blasköpfe mit radialsymmetrischer Flußverteilung ausgeführt, die die besten Voraussetzungen für eine gute Flußverteilung der Kunststoffschmelze und damit enge Foliendickentoleranzen biäben. Ein Nachteil dieser Bauart ist aber, daß es nicht oder nur unter sehr grossen Schwierigkeiten möglich ist, grosse Durchgangsöffnungen durch den Blaskopf und den Schmelzenkanal hindurchzufuhren, durch welche eine Sonderausrüstung bis in das Schlauchinnere geführt werden könnte. Ins- λ besondere kann die vorteilhafte Innenluftkühlung n±ht verwendet werden, bei der ständig grosse Luftmengen ausgetauscht werden und neben der Kühlung der Folie noch erreicht wird, daß alle austretenden Dämpfe aus dem Folienschlauch abgeführt werden, so daß eine absolut blockfreie _t d* h. nach dem Flachlegen nicht verklebende Schfeiohfolle entsteht _B die durungsfrei auf weiterver-Maschinen"mit hohen Leistungen eingesetzt

IM ii© Biii?ebi@it^ng von Sonderausrüstungen durch

Äaetepf em esHüSflieheis, wiird«n Blaskopf« mit eeitli

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eher Zuführung der Kunststoffschmelze und einem Ringverteilerkanal für die Schmelze entwickelt, die es erlauben, im Blaskopf eine grosse zentrale öffnung vorzusehen, die sich in Blasrichtung erstreckt. Bei einer ersten Ausführungsform derartiger Ringverteilersysterne mündet die seitliche Zuführungsbohrung in einen Ringkanal, an den sich koaxial der Düsenspalt anschließt. Bei einer Weiterentwicklung dieses Systems werden exzentrische Drosselspalte oderyeinstellbare Drosselringe verwendet, die den Druckabfall in dem Ringkanal ausgleichen sollen. Bei einer anderen Ausbildung mündet die seitliche Zuführungsbohrung tangential in einen schneckengangähnlich gewendelten Verteilerkanal, der sich auf seiner Unterseite zum Düsenspalt allmählich öffnet, so daß die Wendelströmung allmählich in eine axial gerichtete Strömung übergeht.

Allen diesen bekannten Konstruktionen ist der teil eigen, daß sie optimal mir auf eine bestimmte Scb@elzenviskosität eingefahren werden können. Wenn sich die durchgesetzte Schmelzenmenge, die Kunststoffsorte oder auch nur die Kopf temperatur ändert, ergibt sich eine andere Flußverteilung, die starke Foliendickenunterschiede zur Folge hat.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Blaskopf mit seitlicher Schmelzeneinspeisung und grosser zentraler DurchgangsCffnung au schaffen, bei welchem diese Nachteile nicht auftreten, also auch bei wechselnden Betriebsverhältnissen die Foliendiekenunterschiede auf ein Mindestmaß begrenzt werden. Ferner liegt dai Erfindung dia Aufgabe Ergründe _P ©in© Blaskopf-Konstruktion anzugeben, die es erlaufene aiseti blaskopf® großer Nennweite in Achsrichtung s©!;s? 111 halt@n» was der Forctenimg nach kursea Fslisii

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strecken und damit niedrigen Hallenhöhen entgegenkommt.

Bei der Lösung dieser Aufgabenstellung geht die Erfindung aus von einem beispielsweise von Kabelummantelungsköpfen her bekannten System mit Verteilung des Massestromes auf zwei Kanäle, die sich nach Umlenkung in Richtung der Spritzkopflängsachse allmählich erweitern, bis die Kanalseitenwände gemeinsame Schneiden bilden, hinter denen sich die beiden Materialströme wie- \ der vereinigen. Die Erfindung besteht darin, daß von dem seitlichen Zuführungskanal in, wie erwähnt, an sich bekannter Weise zwei Kanäle abzweigen, die sich nach je einer Richtung über 90 ° um einen vorzugsweise konischen Einsatz des Blaskopfes erstrecken, sodann mit engem Krümmungsradius in Blaskopf-Achsrichtung umgelenkt sind und sich anschliessend stetig in Umfangsrichtung bis zu ihrer Vereinigung erweitern, daß die Umlenkung der Zweigkanäle entgegen der Blasrichtung gerichtet ist

und daß die Kanä- A

Ie am Ende des Einsatzes mittels entsprechend geformter Ausnehmungen des Blaskopfgehäuses in einen bis zum Düsenspalt verlaufenden Ringraum umgelenkt sind, wobei die Umlenkkanten des Einsatzes und die Ausnehmungen des Gehäuses zwischen den Vereinigungsstellen der beiden Kanäle jeweils derart entgegen der Blasrichtung vorbringen, daß von jeder der beiden die Zweigkanäle entgegen der Blasrichtung umlenkenden Krümmungen aus die Wegstrecke der Schmelze zum Düsenspalt in jeder Winkelrichtung der sich erweiternden Zweigkanäle gleich lang ist. Auf diese Weise ergeben sich gleich lange Fließwege für alle Stromfäden und gleiche Scherbeanspruchungen längs jedes Stromfadens, so daß Änderungen der Betriebsbedingungen oder des verarbeiteten Mate-

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rials die Qualität der erzeugten Schlauchfolie nicht mehr beeinträchtigen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn

dio erfindungsgemässe Bedingung der gleich langen Fließwega dadurch erreicht wird, daß die Scheitellinie jeder der Urr.lonk3 ippen des Einsatzes in ihrer Abwicklung annähernd , näirilich entsprechend der Lippendicke korrigiert, den geometrischen Ort aller Mittelpunkte der in Blasrichtung von der die Vereinigungsstellen der Zweigkanäle verbindenden Geraden zu einem Kreisbogen um den Schnittpunkt der Seiten des erweiterten Teils des Zweigkanals bildet, dessen Radius durch den Abstand dieses Schnittpunktes von jeder der Vereinigungsstellen der Zweijcanäle bestimmt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung /können die Zweigkanäle ira. Bereich zwischen dem seitlichen Zuführungskanal und der Umlenkung , an Breite stetig abnehmen und an Tiefe stetig zunehmen» so daß dio Zweigkanaltiefe an der Umlenkstelle mindestens doppelt so gr ß ist wie die Zweigkanalbreite. Durch die geringe Ksnalbroito ist die Schichtverschiebung in der Schmelze während des Uinlenkvorganges auf ein Minimum verringert. Ferner ist es erfindungsgemäß zweckmässig, wenn die Zweigkanäle im Bereich zwischen dem seitlichen Zuführkanal und der Umlenkstelle in einem flachen Winkel in Blasrichtung ansteigen, wodurch vor allem der Forderung nach geringer Länge des Blaskopfes in Achsrichtung Rochnung getragen wird.

Nach c-inor anderen FortbiHmg der Erfindung kann dor dit.: zum Ringraum führenden Umlenk-Ausnehmungen aufweisende

* *■/ :.i.''^ drr konische Einsatz entgegen dor Blat-richiung verjüngt mi-i

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Teil des Gehäuses als axial verstellbarer Ring ausgebildet sein, wodurch in gewissen Grenzen eine Druckregulierung, beispielsweise zum Ausgleich der Druckunterschiede beim Einsatz verschiedener Spritzwerkzeuge mit unterschiedlichen Düsenspaltweiten und/oder Düsenspaltdurchmessern, ermöglicht wird.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel gezeigt wird. In der Zeichnung zeigen; g

Fig. 1 im Längsschnitt den Aufbau des erfindungsgemässen Folienblaskop&s,

Fig. 2 eine Abwicklung des konischen Einsatzes

mit den eingearbeiteten Kanälen, wobei die Abwicklung dicht über die vorzugsweise auf einem zylindrischen Mantel liegenden Grundflächen der Kanäle gelegt ist,

Fig. 3 das Konstruktimsprinzip für die Wölbung der lippenförmig vorstehenden Kreissegmente der Kanalkernfläche in vereinfachter f Darstellung (nämlich unter Vernachlässigung der Lippendicke).

Der von der schematisch angedeuteten Strangpresse 1 aufgeschmolzene Kunststoff wird durch ein Anschlußstück 2 und eine seitliche Zuführungsbohrung 3 des Gehäuses 4 in einen kegeligen Einsatz 5 gefördert. Der kegelige Teil des Einsatzes 5 erweitert sich im Durchmesser in Blasrichtung und trägt eingearbeitete V^rteilerkanäle. Der durch die Bohrung 3 gäBrdorto Schmelzenstrom wird von einer Schneide

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in die beiden Verteilerkanäle 7 aufgeteilt. Bit» Breite jedes Kanals ist zunächst größer als die Tiefe, unter Beibehaltung des Kanalquerschnitts nimmt die Breite stetig ab und die Tiefe stetig zu. Dies wird erfindüngsgemäß dadurch erreicht, daß die Kanäle 7 im stumpfen Winkel zueinander in Blasrichtung zum grösseren Durchmesser des Kegelmantels, des Einsatzes 5 hin abgewinkelt werden, wodurch sich die Tiefe der Kanäle, deren Grundfläche zylindrisch ist, stetig vergrössert. An der Stelle, wo die beiden Zweigkanäle 7 die zur Zuführbohrung 3 senkrechte, die Blaskopfachse enthaltende Ebene erreichen, werden die beiden Kanäle 7 in einer Umlenkung 8 mit engem Krümmungsradius entgegen der Blasrichtung umgelenkt. Dabei ist durch die geringe Kanalbreite erreicht, daß die Schichtverschiebung in der Schmelze während der Umlenkung nur i&inimal ist. Anschliessend erweitern sich die Kanäle auf verhältnismäßig kurzem Abstand vom Umlenkpunkt 8, bis die Seiten 9 des erweiterten Kanalteils gemeinsame Schneiden Io bilden, an denen sich die Schmelzenströme wJbder vereinigen.

Die Kanalgrundflächen 11, die auf einem zylindrischen Mantel liegen, sind zwischen den Schneiden Io lippenförmig in Kreissegmenten 12 entgegen der Blasrichtung fortgeführt, derart, daß sich von den Umlenkpunkten 8 aus längs eines jeden Stromfadens gleichlange Fließwege bis zum Mundstückspalt 17 ergeben. In Fig. 3 ist das Konstruktionsprinzip für die Lippenwölbung unter Vernachlässigung der Dicke der Lippen 12 schematisch angedeutet. Die Scheitellinie 12 der Lippen wird danach durch die Mittelpunkte der senkrechten Linien bestimmt, die sich von der die Schneiden Io verbindenden Geraden zu dem Kreisbogen erstrecken, der mit einem der Länge der Kanalseiten 9 entsprechenden Raälis um den Schnittpunkt der Kanalseiten 9 geschlagen ist.

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«, 7 —

Die lippenartigen Verlängerungen 12 tauchen in muldenförmige Ausnehmungen 13 des Blaskopfgehäuses unter Beibehaltung eines gleichmässigen Kanalabstendes ein. Die Ausnehmungen 13 sind in einen axial verschiebbaren Ring 14 eingearbeitet, der d^:urch Schrauben 15 verstellt werden kann. Hierdurch ist in gewissen Grenzen eine Druckregulierung möglich, beispielsweise zum Ausgleich der Druckunterschiede beim Einsatz verschiedener Spritzwerkzeuge mit unterschiedlichen Düsenspaltweiten und/oder Düsenspaltdurchmessern. |

Durch die in den muldenförmigen Ausnehmungen 13 erfolgende Umlenkung des Schmelzenflusses in Blasrichtung werden weitere Umlenkkanäle entbehrlich, wie sie beispielsweise erforderlich wären, wenn sich der kegelige Einsatz 5 entgegen der Blasrichtung erweitern würde. Die Schmelze fließt dann

ein

in einem Ringkanal 16 zu dem Düsenspalt 17, in dem Folienschlauch 18 ausgeformt wird.

Die Beheizung des Folienblaskopfes ist schematisch durch Heizelemente 19, 2o angedeutet, während die Folieninnenkühlunc, durch ein durch Stege 21 gehaltenes LuftzuführungSJ-Ohr 22 angedeutet ist. Nicht näher dargestellt und f

erläutert ist die Befestigung und Zentrierung der Spriizwerkzeuge, die den Düsenspalt 17 bilden,- da diese Befestigung und'Zentrierung in bekannter Weise erfolgen kann.·

~"*~- Das'Äüsführungsbeispiel stellt die.günstigste Form der -Erf indüngsgeciankens dar. Unter Beibehaltung des Erfindungsgedaiiken'ö könntö der Kegel des Einsatzes 5 sich auch entgegen der Blasrichtung-erweitern/ was eine zusätzlich^ . S-förmige Umlenkung erfordern würde, oder es könnten statt der Aufteilung in zwei Kanäle 7 mit zwei anschliessenden Erweiterungen 9 und den zwei Schneiden Io weitere Aufteilungen der Kanäle 7 in sich verästelnde Kanäle mit der ent-

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sprechenden Anzahl von Erweiterungen und Schneiden vorgenommen werden, was jedoch einen erhöhten Herstellungs- und auch Reinigungsaufwand bedingen würde. Ferner könnte der Einsatz 5 mit den eingearbeiteten Kanälen 6 bis 12 statt einer kegeligen Mantelfläche eine zylindrische Mantelfläche erhalten, was jedoch wegen der erforderlichen unterschiedlichen Kanaltiefen die Gestaltungsmöglichkeiten sehr einengen würde.

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Claims

- 9 -Patentansprüche»

1. Blaskopf zur Herstellung von Kunststoff-Schlauchfolien mit seitlicher Zuführung der j^mstetoff schmelze u-ic¹ zentraler Öffnung für den Einbau von Sonderausrüstungen, dadurch gekennzeichnet, daß von dem seitlichen Zuführungskanal (3) in an sich bekannter Weise Zweigkanäle (7) abzweigen, die sich nach je einer Richtung- über 90 um einen vorzugsweise konischen Einsatz (5) des Blaskopfes erstrekken, sodann mit engem Krümmungsradius (8) in Blaskopf-Achsrichtung umgelenkt sind und sich anschließend stetig in Umfangsrichtung bis zu ihrer Vereinigung (10) erweitern, daß die umlenkung (8) der Zweigkanäle (7) entgegen der Blasrichtung gerichtet ist ' ' "'■

und daß die Kanäle am Ende des Einsatzes mittels entsprechend geformter Ausnehmungen (13) des Blaskopfgehäuses in einr-n bis zum Düsenspalt (17) verlaufenden Eingraum (16) umgelenkt sind, wobei die Umlenkkanten (12) des Einsatzes und die Ausnehmungen (13) des Gehäuses zwischen den Vereinigung sstellen (lo) der beiden Kanäle Jeweils derart entgegen der Blasrichtung, vorspringen, daß ύοώ. Jeder d^er bei- _Λ den die Zweigkanäle entgegen der Blasrichtung umlenkenden ™

Krümmungen (8) aus die Wegstrecke der Schmelze zum Düsenspalt in Jeder V/inke!richtung der sich erweiternden Zweigkanäle gleich lang ist.

2- Blaskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Scheitellinie Jeder der Umlenklippen (12) des Einsatzes in ihrer Abwicklung, annähernd, nämlich entsprechend der Lippendicke korrigiert, den geometrischen. Ort aller Mittelpunkte der in Blasrichtung von der die Vereini-

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gungsstellen (10) der Zweigkanäle (7) verbindenden Geraden zu einem Kreisbogen um den Schnittpunkt (8) der Seiten (9) des erweiternden Teils des Zweigkanals "bildet, dessen Radius durch den Abstand dieses Schnittpunktes von jeder der Vereini--· gungsstellen (10) der Zweigkanäle bestimmt ist.

3·. Blaskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigkanäle (7) im Bereich zwischen dem seitlichen Zuführungskanal (3) und der 'Umlenkung entgegen der Blasrichtung (8) an Breite stetig abnehmen und an Tiefe stetig zunehmen, so daß die Zweigkanaltiefe an der Umlenkungsstelle (8) mindestens doppelt so groß ist wie die Zweigkanalbreite.

4-, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, /daß die Zweigkanäle (7) im Bereich zwischen dem seitlichen Zufuhrkanal (3) und der Umlenkstelle entgegen der Blasrichtung (8) in einem flachen Winkel in Blasrichtung: ansteigen.

5· Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der die zum Ringraum (16) führenden Umlenk-Ausnehmungen (13) aufweisende Teil des Gehäuses (14-) als axial verstellbarer Ring ausgebildet ist.

V daß sich, der konische Einsatz (5) entgegen der Blasrichtung-, verjüngt und . _;

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