DE1927733B1

DE1927733B1 - Spritzkopf für Kunststoff-Schneckenpressen, insbesondere Blaskopf mit einer Druckgaseinrichtung zum Aufblasen eines Schlauches aus thermoplastischen Kunststoff zwecks Herstellung von Kunststoffolien

Info

Publication number: DE1927733B1
Application number: DE19691927733
Authority: DE
Inventors: Heinz Kirschner; Fritz Reifenhaeuser
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1969-05-30
Filing date: 1969-05-30
Publication date: 1971-02-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spritzkopf für Kunststoff-Schneckenpressen, insbesondere einen Blaskopf mit einer Druckgaseinrichtung zum Aufblasen eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff zwecks Herstellung von Kunststoffolien, mit einem Spritzkopfgehäuse, einem Kernstück und einer Einrichtung zur Zuführung des Kunststoffes.
Solche Blasköpfe werden im allgemeinen Kunststoffstrangpressen, zumeist Kunststoffschneckenstrangpressen, nachgeschaltet, die den plastifizierten thermoplastischen Kunststoff in den Blaskopf ein und aus dem Austrittsringspalt herausdrücken, wonach der so gebildete noch thermoplastische Schlauch zur Folie aufgeblasen wird. Im grundsätzlichen Aufbau bestehen bekannte Spritzköpfe für Kunststoff-Schneckenpressen aus einem Spritzkopfgehäuse, einem Kernstück und einer Einrichtung zur Zuführung des thermoplastischen Kunststoffes. Bei bekannten Blasköpfen ist zumeist zusätzlich eine Druckgaseinrichtung zum Aufblasen des aus dem Blaskopf austretenden Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff vorgesehen. Die Einrichtung zur Zuführung des thermoplastischen Kunststoffes kann aus einem seitlichen Einführungs- und Anschlußstutzen für eine solche Kunststoffstrangpresse bestehen. Obwohl es bekannt ist, im Ringspalt zwischen dem Kernstück und dem Spritzkopfgehäuse gleichsam Strömungsschikanen und Führungsfiächen anzuordnen, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des thermoplastischen Kunststoffes über den Umfang des Austrittsringspaltes zu erreichen, ist diese Verteilung häufig nicht hinreichend homogen. Das kann Qualitätsbeeinträchtigungen des Produkts zur Folge haben. Um eine möglichst homogene Verteilung über den Umfang des Austriftsringspaltes sicherzustellen, wird den bekannten Spritzköpfen der thermoplastische Kunststoff im allgemeinen axial zugeführt und folglich das Kernstück mit Stegen im Gehäuse gehalten. Hier bedingen die Stege zuweilen eine Textur des Produkts, z. B. der geblasenen Folie, die es zu vermeiden gilt.
Zum Spritzen von Schläuchen geringen Durchmessers ist die Benutzung eines als Spirale ausgebildeten Kernstückes mit dem Ziel bekannt (vgl.
französische Patentschrift 1 379 142), eine nichtabreißende Förderung und Durchmischung des thermoplastischen Kunststoffes zu erreichen. Hierzu ist das Kernstück angetrieben und besitzt ein als Schnecke ausgebildetes zylindrisches Basisteil, an welches ein sich konisch verengendes Austrittsdüsenteil anschließt. Dabei weist der Austrittsspalt über die Länge des Austrittsteils eine konstante Breite auf.
Zur Herstellung von zylinderförmigen Netzwerken bzw. Schläuchen mit Netzwerken ist es bekannt (vgl.
USA.-Patentschrift 3 227 184 und österreichische Patentschrift 232704) mit einem drehbaren Kernstück zu arbeiten, welches aus einem zylindrischen Basisteil und einen sich daran anschließenden konisch erweiterten Austrittsdüsenteil besteht. Dieses ist auf der Austrittsseite entweder ausschließlich oder in Verbindung mit einem ringförmigen Austrittsspalt mit über den Umfang verteilten einzelnen Austrittsdüsen versehen. Ein mit geringer und gleichmäßiger Wandstärke herzustellender Schlauch großen Durchmessers und mit konstanter Temperaturverteilung ist auch auf diesen bekannten Spritzköpfen nicht herstellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spritzkopf, insbesondere einen Blaskopf zum Blasen 'von thermoplastischen Kunststoffolien zu schaffen, bei dem eine extrem homogene Verteilung des thermoplastischen Kunststoffes über den Umfang des Austrittsringspaltes sichergestellt ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Spritzkopf des eingangs beschriebenen Aufbaus durch die Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmale, und zwar, daß a) das Kernstück aus einem zylindrischen Basisteil und einem an das Basisteil angeschlossenen, konisch erweiterten Austrittsdüsenteil besteht, antreibbar ist und mit dem Spritzkopfgehäuse einen Austrittsspalt bildet sowie b) das zylindrische Basisteil als Schnecke ausgebildet ist.
In fertigungstechnischer Hinsicht, aber auch in montagetechnischer Hinsicht einfach ist eine Ausführungsform, bei der das Kernstück drehfest angeordnet und auf dem Kernstück eine außen als Schnecke ausgebildete Schneckenbuchse, insbesondere unter Zwischenschaltung von Kugellagern aufgesetzt, sowie diese Schneckenbuchse antreibbar ist.
Eine besonders einfache Gestaltung, die sich an die Ausführungsform mit der Schneckenbuchse anschließt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schnekkenbuchse an ihrem dem Austrittsdüsenteil abgewandten Ende einen Antriebszahnkranz aufweist und dieser mit einem außerhalb des Spritzkopfgehäuses angeordneten Ritzel kämmt.
Der durch die Erfindung erzielte Vorteil ist vor allem darin zu sehen, daß durch das als Schnecke ausgebildete zylindrische Basisteil der zugeführte thermoplastische Kunststoff, bevor er in den Austrittsdüsenteil gelangt, besonders gut durchmischt und homogenisiert wird. Durch die zwischen dem Austrittsdüsenteil und dem Spritzkopfgehäuse in Förderrichtung auftretende Querschnittsverminderung und infolge der durch die Rotation des Austrittsdüsenteils gegenüber dem Spritzkopfgehäuse auf den thermoplastischen Kunststoff einwirkenden Scherkräften wird diese Durchmischung und Homogenisierung sogar noch verstärkt. Dabei wird durch den sich erweiternden Austrittsdüsenteil ein Schlauch mit großem Durchmesser und geringer Wandstärke geblasen, der eine praktisch absolut konstante Temperaturverteilung über seinen Querschnitt besitzt.
Darüber hinaus werden nachteilige Fließtexturen vermieden. Fertigung und Montage lassen sich einfach bewerkstelligen. Ferner kann bei einem Fremdantrieb dieser unabhängig vom Antrieb des Extruders gemacht werden, um besonders intensive Homogenisierung zu erreichen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt F i g. 1 in perspektivischer Darstellung einen Spritzkopf in der Ausfuhrungsform als Blaskopf, Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch den Gegenstand nach F i g. 1, Kernstück nur teilweise geschnitten.
Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Blaskopf 1 dient zum Blasen von thermoplastischen Kunststofffolien 2. In seinem grundsätzlichen Aufbau besteht der Blaskopf aus dem Spritzkopfgehäuse 3, dem Kernstück aus dem zylindrischen Basisteil 4 und dem Austrittsdüsenteil 8 sowie einer Einrichtung zur Zuführung des thermoplastischen Kunststoffes. Im Ausführungsbeispiel ist diese Einrichtung zur Zuführung des thermoplastischen Kunststoffes als seitlicher Einführungs- und Anschlußstutzen 5 ausgebildet, an den eine Kunststoffstrangpresse 6 angeschlossen ist.
Jedenfalls wird der thermoplastische Kunststoff unter Druck in den Blaskopf 1 eingeführt. Nicht gezeichnet ist, daß zusätzlich Druckgaseinrichtungen zur Zuführung eines Druckmittels zum Aufblasen des aus dem Blaskopf 1 austretenden Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff vorgesehen sein können.
Das Kernstück ist über einen Teil seiner Länge als Schnecke ausgebildet, diese Schnecke 7 ist angetrieben. Dabei ist im Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen, daß die Schnecke 7 als Förderschnecke ausgelegt ist. Das heißt, daß diese Schnecke 7 und das Spritzkopfgehäuse 3 zusammenarbeiten wie eine Extruderschnecke und ihr Zylinder. Man könnte die Schnecke 7 auch als bloße Misch- oder Homogenisierungsschnecke auslegen.
Im Ausführungsbeispiel ist der Blaskopf 1 in an sich bekannter Weise mit einem Kernstück aus zylindrischem Basisteil 4 und daran angeschlossenem, konisch erweitertem Austrittsdüsenteil 8 versehen, welches mit dem Spritzkopfgehäuse 3 den Austrittsringspalt 9 bildet. Hier ist das zylindrische Basisteil 4 an seinem Mantel als Schnecke gestaltet.
F i g. 2 zeigt die fertigungstechnisch und montagetechnisch besonders einfache Ausführungsform, bei der das Kernstück drehfest angeordnet und auf dem Kernstück eine außen als Schnecke 7 ausgebildete Schneckenbuchse 10, unter Zwischenschaltung von Kugellagern 11 aufgesetzt ist. Diese Schneckenbuchse 10 ist angetrieben. Der Antrieb kann grundsätzlich durch den thermoplastischen Kunststoff erfolgen, der in den Blaskopf 1 eingedrückt wird, wobei sich die Schneckenbuchse 10 wie die Schraube eines Schraubenmotors bewegt. Im Ausführungsbeispiel ist jedoch dargestellt, daß die Schneckenbuchse 10 an ihrem dem Austrittsdüsenteil 8 abgewandten Ende einen Antriebszaknkranz 12 aufweist und dieser mit einem außerhalb des Blaskopfgehäuses 3 angeordnetem Ritzel 13 kämmt. Das Drehmoment des Ritzels 13 kann vom Antrieb des Extruders abgeleitet sein, es ist jedoch auch Fremdantrieb möglich. Dabei kann eine Regelung derart durchgeführt werden, daß der Druck des thermoplastischen Kunststoffes eine Fülilergröße darstellt, mit der die Drehzahl der Schneckenbuchse 10 beeinflußt wird.
Patentansprüche: 1. Spritzkopf für Kunststoff-Schneckenpressen, insbesondere Blaskopf mit einer Druckgaseinrichtung zum Aufblasen eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff zwecks Herstellung von Kunststoffolien, mit einem Spritzkopfgehäuse, einem Kernstück und einer Einrichtung zur Zuführung des Kunststoffes, gekennzeichnet d u r c h die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale: a) das Kernstück besteht aus einem zylindrischen Basisteil (4) und einem an das Basisteil angeschlossenen, konisch erweiterten Austrittsdüsenteil (8), ist antreibbar und bildet mit dem Spritzkopfgehäuse (3) einen Austrittsspalt.
b) das zylindrische Basisteil (4) ist als Schnecke (7) ausgebildet.

Claims

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück drehfest angeordnet und auf dem Kernstück eine außen als Schnecke (7) ausgebildete Schneckenbuchse (10), insbesondere unter Zwischenschaltung von Kugellagern (11) aufgesetzt, sowie diese Schneckenbuchse (10) antreibbar ist 3. Spritzkopf nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenbuchse (10) an ihrem dem Austrittsdüsenteil (8) abgewandten Ende einen Antriebszahnkranz (12) aufweist und dieser mit einem außerhalb des Spritzkopfgehäuses (3) angeordneten Ritzel (13) kämmt.