DE2009914C3

DE2009914C3 - Folienblaskopf zur Herstellung von Kunststoff-Schlauchfolien

Info

Publication number: DE2009914C3
Application number: DE2009914A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. 4542 Tecklenburg Upmeier
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1970-03-03
Filing date: 1970-03-03
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2009914B2; DE2009914A1; GB1330768A; FR2081657A1; FR2081657B1; JPS5241301B1; CH509871A; US3689192A

Description

Blaskopf erstreckenden Sondereinricr.iungen möglich ist und sich trotz seitlicher Schmelzführung kerne nachteiligen Hießmarkierungen ergeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Ausgestaltung des Folienblaskopfes mit einer zentralen öffnung zum Einbau von -n den Folienschlauch hineinragenden Sonderausrüstungen mit seitlicher Zuführung der Kunststoftschmelze der Schmelzenstrom in einer senkrecht zur Blaskopfachse verlaufenden Treanebene auf die beiden Teilkanale aufgeteilt wird, in der der entgegen der Strömungsrichtung der wendelförmigen Verteilerkanäle durchströmte Teilkanal von dem an der Gabelungsstelle vom Mundstück abgekehrten Teilquerschnitt des Zuführkanals ausgeht und über eine Krümmung von ,5 etwa 180°, deren Achse in einer zur Blaskopfachse

z _ß

ri

drehung be.m rechten Strang und z

drehung beim hnken StaöjSjtng bei, daß dem Grund der ^ndeKen nur Fnschmatenal aus der Mitte Kanals zuget'ihrt winL _adelten VerVorteilhaft is es ferner,«m«Jf Anfangsteil bis te.lerkanale » ^.g^^J^c^L« aufzum Anfang der ^öffnung^emen^^ _lkrds

weisen dessen Umfang durch ™™"£ _isen.

gebildet wird ^hSt Auch die dreStelkreisdes Rechteck anscUießt Auch die £™™ _der

^ht Auch di des Rechteck anscUießt Auch di

form.ge Q^uer^^h"^~le führt gewendelten ^Vcneif^^J^U^ Verbesserung im Sinne der

matenal gerad an den ™en

weiteren Frisch_der

befürchten

zur bisher üblichen Aufteilung in einer achsparallelen

Ebene gelangt das Grenzschichtmaterial der gemein-

samen Zuführbohrung bei dem dem Blaskopf zu-

aekehrten Teilkanal vorwiegend an die obere Kanal-

wandung, in dem dem Mundstück abgekehrten Teil-

kanal an die untere Kanalwandung. Da der zuletzt

genannte Teilkanal anschließend U-förmig umgelenkt

tir.1. gelangt in dem anschließenden gewencielten

V-teilerkanal auch hier das Grenzschichtmaterial

aus der Zuführbohrung im wesentlichen an die obere

K.nalwandung, während sich an der unteren Kanal-

Nvandung das Fnschmatenal aus der Mitte der Zu-

führbohrung befindet Im Grund der Verteilerkanäle

wcrden also Grenzschichtablagerungen vermieden.

dio dort besonders nachteilig wären, da der jeweihge

Grund des Kanals von dem Austrittsspalt in bezug

auf den Kanalquerschnitt am weitesten entfernt ist

und dort die Strömung stagniert. Durch das Herein-

führen von Frischmaterial in die für die Grenz-

Schichtablagerung anfälligen Kanalwandteile wird

Wandungsteil· nachstehenden Be-

Die Erfindung ist <^{n de}F ™£⁰^ _erlautert,

sch reib-mg an Hand der Ze Jnu"g ^e r ^

m der em Ausfuhrungsbeispiel dargesieui »5 Zeichnung zeigt .

Fig. 1 einen Längsschnitt ^du^ J^jn ^r

blaskopf mit emgebau er Foaen^nnentohlun^

Fig. 2 schemat.sieJf ^e Fließve^™^ ' sich aufgabelnden Zufuhrungskanal des Grenzschichtverlaufes und

F1 g^ 3 das Pnnzip ^d" ^ιη _ζ^^ laufenden Auflegung des zugetunnen stromes.

Die von der angedeoiteten
förderte Schmelze wird_ durch_jJ^ mit dem Zufuhrungskanal 3 in das BiasK ρ Gehäuse 4 geleitet E'ne Dichtungsh^se 5 ^e tet Schmelze zu den ^^I^TZc^I-werden vorteilhaft m .^^"f^beket so daß einanded.egenderJ^^i^'XZ

förmigen Querschnitt haben und in entgegengesetzter Krümmungsrichtung ohne Trennwand auseinandergeführt sein und sich als Kanäle mit kreisförmigem Querschnitt fortsetzen. Es hat sich überraschend ergeben, daß allein durch das Aneinandervorbeiführen der kanal-überhälfte an der Kanal-Unterhälfte die gewünschte klare Trennung des zugeführten Schmelzenstromes ohne eine den Schmelzenstrom aufteilende Schneide erreicht wird. Durch die soeben geschilderte erfindungsgemäße Ausbildung der Gabelungsstelle wird eine erwünschte seitliche Drehung der Symmetrieachse der Teilströme um etwa 20° erreicht. Bei der Verzweigung umfährt nämlich jeder Teilstrom eine Kurve von beinahe sas viSÄ

stellt. Wie die F ψ 3 erkennen laßt, wegen

die Scheiben 8 unTP S

halbkreisförimgen Nuten,
bilden, an der Gabel«"W

gegengesetzten Seiten

Zuführungskanal 3 gJ

also ohne eine Aufteilungs

Aneinandervorbe.fuhren der
Kanal-Unterhalfte m ^r ^g

zur Blasrichtung«auf die ;Teilka„ ^

Der an den Teilkanalen 6 6_ in F^g. ι «n

Umfangswinkel der Grenzschicht von ZZU

entsprechende Restwinkel von 140 - ^w£ Fnschmatenal an den Kandwu^un

nacT Der

_fgSeilt.

den Teilkanälen 6', 6" durch die U-förmige Umlenkung 11' und die S-förmige Umlenkung 11" in die gewendelten Verteilerkanäle 12', 12" übergeführt. Die sich dabei ergebenden Lagen der aus dem Zuführungskanal 3 herrührenden Grenzschichten sind in den Einzel-Querschnitten in Fi g. 2 dick gestrichelt angedeutet. Zu beachten ist, daß die gestrichelt dargestellten Umlenkungen 11', 11" bzw. die gewendelten Verteilerkanäle 12', 12" in Fig. 2 um 90° zur Seite geklappt worden sind, während sich diese Umlenkungen 11', 11" tatsächlich in Kopf-Achsrichtung erstrecken. Durch die Umlenkung des Teilkanals 6' um 180° ist die in den Teilkanal 6' im unteren Bereich geführte Grenzschicht im Verteilerkanal 12' nach oben verlegt worden, während die im Teilkanal 6" ohnehin oben geführte Grenzschicht infolge der nur S-förmigen Umlenkung auch im Verteiler kanal 12" ihre Lage im oberen Kanalbereich beibehält.

Mit, besonderem Vorteil weisen die in das Gehäuse-Innenteil 13 eingearbeiteten. Verteilerkanäle 12', 12" von ihrer Anfangsstelle 11' bzw. 11" bis zur Stelle des Überströmbeginnes 14', 14" im Querschnitt nicht die Form eines Halbkreises, sondern die eines Dreiviertelkreises auf. Würden die gewendelten Kanäle, wie es an sich naheliegen würde, in das Gehäuse-Innenteil 13 mit einem Fingerfräser so eingearbeitet, daß sich ein halbkreis- oder U-förmiger Querschnitt ergäbe, so würde eine ausgeprägte Ecke zwischen dem Kanalgrund und der Gehäuseinnenbohrung geschaffen, in der sich Grenzschichtmaterial ablagern würde. Auf Grund der dreiviertelkreisförmigen Formgebung und der besonderen Führung des aus dem Zentrum des Zuführungskanals 3 stammenden Frischmaterials werden die nachteiligen Grenzschichtablagerungen im Grunde der Kanäle 12', 12" bis zur jeweiligen Überströmstelle 14', 14" vermieden, so daß Fließmarkterungen und Dünnstellen in der Folie nicht auftreten können.

Nach dem Übergang aus der Wendelströmung in die axiale Strömung durch das allmähliche Austreten

ίο durch die sich vergrößernden Schlitze zwischen den Seitenwänden der Verteilerkanäle 12', 12" und der Gehäuseinnenbohrung wird die Schmelze von dem aus den vereinfacht dargestellten Düsenringen 15,16 gebildeten Düsenspalt 17 zu der Schlauchfolie 18 ausgeformt, die in bekannter Weise gekühlt, abgezogen und aufgewickelt wild. Die besonders vorteilhafte Innenkühlung der Folie, die gleichzeitig eine gewünschte Abkühlung des Düsenringes 15 bewirkt, ist durch das Luftrohr 19, den Ringkanal 20,

ao den Luft-Leitring 21 und das Auslaßrohr 22 vereinfacht dargestellt.

Zur Zeichnungs-Vereinfachung sind die Beheizung des Blaskopfes sowie die empfehlenswerte Wärme-Isolierung der Luftkanäle 219,22 nicht dargestellt

as worden, da diese Einzelheiten mit bekannten Mitteln ausgeführt werden können.

. Es ist ohne weiteres möglich, die Teilkanäle 6', 6" mit zusätzlichen Aufgabewagen zu versehen, die in die entsprechende Zahl gewandelter Verteilerkanäle 12 münden, wobei jedoch die klare, symmetrische Führung der Grenzschichten nicht mehr möglich wäre.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 austretenden Dämpfe usw. aus dem Folienschlauch Patentansprüche: erreicht wird, so daß sich auch bei hohen Ausstoßleistungen eine blockfreie Folie erzielen läßt

1. Foiienbiaskopf zur Herstellung von Kunst- Allerdings erfordern derartige Kühlvorrichtungen stoff-Schlauchfolien mit Aufgabelung des Zu- 5 Blasköpfe mit großen zentralen Durchlaßöffnungen führungskanals für die Kunststoffschmelze in zur Durchführung der Luftaustauschleitungen, wenn zwei Teilkanäle, die in zum Gehäuse hin offene ein guter Kühleffekt erreicht werden soll. Diese wendeiförmige Verteilerkanäle übergehen, die großen öffnungen ergeben Probleme bei der Gedurch allmählich abnehmende Höhe der Seiten- staltung der Fließkanäle für die Schmelze, da diese wandungen zwischen den Wendeln mit der io um die zentrale öffnung herum und dann wieder rotationssyrnmetrischen Gehäusewandung des zusammengeführt werden müssen, wobei ausgeprägte Blaskopfes in Strömungsrichtung sich derart er- Fließmarkierungen und damit schlechte Toleranzen weiternde Spalte bilden, daß die Wendelströmung nur schwer zu vermeiden sind, vor allem bei sehr allmählich in eine Axialströmung übergeht, da- hohen Ausstoßleistungen.

durch gekennzeichnet, daß bei Aus- 15 Es ist schon eine Blaskopfkonstruktion mit großer gestaltung des Foiienbiaskopf es mit einer zen- zentraler öffnung bekanntgeworden, bei der die tralen Öffnung zum Einbau von in den Folien- Schmelze seitlich in einen im wesentlichen ringschlauch hineinragenden Sonderausrüstungen mit förmigen Verteilerkanal eingeführt wird, wobei sich seitlicher Zuführung der Kunststoffschmelze der der Druckabfall längs des Ringkanals als sehr nach-Schmelzenstrom in einer senkrecht zur Blaskopf- 20 teilig erwiesen hat. Man hat versucht, den Druckachse verlaufenden Trennebene auf die beiden abfall durch exzentrische Drosselspalte auszu-Teilkanäle (6', 6") aufgeteilt wird, in der der ent- gleichen. Bei diesem bezieht sich die Exzentrizität gegen der Strömungsrichtung der wendeiförmigen auf den gesamten Ring des Ringkanals, dessen Verteilerkanäle (12', 12") durchströmte Teil- Zentrum mit der Blaskopfachse zusammenfällt. Der kanal (6') von dem an der Gabelungsstelle vom 15 exzentrische Drosselspalt erweitert sich mit zuMundstück (15,16) abgekehrten Teilquerschnitt nehmender Entfernung von der seitlichen Zufuhrdes Zuführkanals (3) ausgeht und über eine stelle, wodurch der Druckabfall längs des Ringkanals Krümmung von etwa 180°, deren Achse in einer beim Austreten der Schmelze in Blasrichtung aus zur Blaskopfachse senkrechten Ebene verläuft, in demselben ausgeglichen wird. Diese exzentrischen den zugehörigen gewendelten Verteilerkanal (12') ₃₀ Drosselspalte haben sich jedoch als stark abhängig übergeht von der jeweiligen Viskosität der Schmelze erwiesen.

2. Foiienbiaskopf nach Anspruch 1, dadurch ge- Es ist auch ein Foiienbiaskopf zur Herstellung von kennzeichnet, daß die Teilkanäle (6', 6") an der Kunststoff-Schlauchfolien mit Aufgabeiung des Zu-Gabelungsstelle (10) ha'bkreisförmigen Quer- führungskanals für die Kunststoffschmelze in zwei schnitt haben und in entgegengesetzter Krüm- 35 Teilkanäle, die in zum Gehäuse hin offene wendelmungsrichtung ohne Trennwand auseinander- förmige Verteilerkanäle übergehen, die durch allgeführt sind und sich als Kanäle mit kreis- mählich abnehmende Höhe der Seitenwandungen förmigem Querschnitt fortsetzen. zwischen den Wendeln mit der rotationssymmetri-

3. Foiienbiaskopf nach Anspruch 1 oder 2, da- sehen Gehäusewandung des Blaskopfes in Strömungsdurch gekennzeichnet, daß die gewendelten Ver- 40 richtung sich derart erweiternde Spalte bilden, daß teilerkanäle (12', 12") in ihrem geschlossenen die Wendelströmung allmählich in eine Axial-Anfangsteil bis zum Anfang der Spaltöffnung strömung übergeht, bekannt (vgl. z. B. die Zeitschrift einen Querschnitt aufweisen, dessen Umfang »Der Plastverarbeiter«, 1967, S. 17, Abb. 64), bei durch einen Dreiviertel-Kreis gebildet wird, dem dem jedoch die Zuführung der Kunststoffschmelze sich ein in Spaltrichtung weisendes Rechteck an- 45 koaxial zur Extruderdüse angeordnet ist und den schließt. Einbau von den Blaskopf axial durchtretenden

Sondereinrichtungen, z. B. zu Innenkühlzwecken, verhindert.

Der Versuch, die Kunststoffschmelze den Verteiler-

50 kanälen nach dem Vorbild der Kabelummantelungsextruderköpfe (vgl. z. B. »Kunststoffe«, 1959, S. 204,

Die Erfindung betrifft einen Foiienbiaskopf zur Abb. 8 und rechte Spalte, sowie österreichische

Herstellung von Kunststoff-Schlauchfolien, wie er Patentschrift 208 577) radial zuzuführen und den

durch die im Oberbegriff des Anspruchs 1 ange- Schmelzenstrom in einer achssenkrechten Ebene in

gebenen Merkmale beschrieben ist. 55 Teilströme aufzuspalten, schlug fehl, da sich an den

Bei der Herstellung von Blasfolien aus thermo- bei der Aufgabeiung der Fließkanäle ergebenden

plastischen Kunststoffen hat sich die Kühlung der Fließschneiden ausgeprägte Grenzschichtstreifen in

Folie durch Luft als besonders vorteilhaft heraus- der Schmelze ergeben, die sich radial durch die

gestellt, da wesentlich ausgeglichenere Gebrauchs- ganze Wandstärke der anschließend zum Schlauch

eigenschaften als bei wassergekühlten Blasfolien er- 60 ausgeformten Folie erstrecken, wodurch unzulässige

reicht werden. Da allerdings die Kühlkapazität der Dünnstellen, an denen das Material zu schwach ist,

Kühlluft begrenzt ist, hat man Anlagen entwickelt, unvermeidlich sind.

die es gestatten, die Blasfolie auch auf der Innenseite Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit Luft zu kühlen. · Als besonders vorteilhaft hat den obenerwähnten Foiienbiaskopf mit Aufgabelung "sich die von der Erfinderin vorgeschlagene Folien- 65 des Zuführungskanals für die Kunststoff schmelze in Innenkühlvorrichtung mit Luftaustausch durch den zwei Teilkanäle, die in zum Gehäuse hin offene Blaskopf hindurch erwiesen, da außer der Ver- wendeiförmige Verteilerkanäle übergehen, so ausbesserung des Kühleffektes auch die Abführung aller zubilden, daß der Einbau von sich axial durch den