DE2019417B2 - Einstellvorrichtung für die Länge der Düsenöffnung einer Schlitzdüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für die Länge der Düsenöffnung (Folienbreite) einer Schlitzdüse zum Extrudieren von thermoplastischem Material nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer aus der DE-OS 15 04 215 bekannten Einstellvorrichtung für die Länge der Düsenöffnung einer Schlitzdüse zum Extrudieren von thermoplastischem Material nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 besteht die Anpreßvorrichtung aus einer Vielzahl von Schrauben, die in den Schieber eingeschraubt sind und den Dichtungsstreifen gegen die Düsenöffnung drücken. Zum Verstellen des Schiebers müssen daher alle Schrauben zunächst gelockert werden, der Schieber mittels Zahnstangenantrieb verschoben und die Schrauben wiederum angezogen werden, wobei unterhalb der Düse hantiert werden muß.

Aus der US-PS .'.0 18 515 ist eine Einstellvorrichtung für die Länge der Düsenöffnung einer .Schlitzdüse zum Extrudieren von thermoplastischem Material bekannt, bei der ein Schieber innerhalb der Düsenöffnung mittels Gewindespindel verschiebbar ist. Diese Ausbildung des Schiebers erfordert eine hohe Herstellungspräzision, um ein Festsetzen des Schiebers durch oxidiertes Polymerisat zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung für die Länge der Düsenöffnung einer Schlitzdüse zum Extrudieren von thermoplastischem Material zu schaffen, die mit großer Schnelligkeit und mit geringem Unfallrisiko bedienbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Aus dem DE-GM 17 56 505 ist zwar eine Anpreßvorrichtung bekannt, bei der der Anpreßdruck durch Druck mittels Zylinder über entsprechende Hebelmechanismen erzeugt wird. Diese Anpreßvorrichtung dient jedoch zum Zusammenpressen der beiden Hälften eines Formwerkzeuges, insbesondere einer Breitspritzdüse.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Schieber bzw. der Dichtungsstreifen über seine gesamte Länge mit gleichmäßigem Anpreßdruck arbeitet, so daß zwischen dem Dichtungsstreifen und der Düsenöffnung kein Polymerisat austreten und sich festsetzen kann, wodurch die Verschiebbarkeit des Schiebers beeinträchtigt würde.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfol

gend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 von der Seite und im Schnitt eine Schlitzdüse mit der Einstellvorrichtung für die Länge der Düsenöffnung;

F i g. 2 eine Ansicht nach der Linie 2-2 von Fig. 1;

F i g. 3 eine Endansicht der in F i g. 1 dargestellten Schlitzdüse;

Fig.4 in Vergrößerung das innere Ende des Schiebers;

F i g. 5 die Ausführungsform der F i g. 4 von der Seite und im Schnitt;

Fig.6 eine Ausführungsform des Dichtungsstreifens und

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Dichtungs-Streifens.

In F i g. 2 ist eine Schlitzdüse 2 gezeigt, die aus einem Düsenblock 4 besieht, welcher einen Hohlraum 6 enthält, der mi! dem thermoplastischen Material 8 in exlrudierbarer Form von einer nicht gezeigten Quelle, beispielsweise von einem Exiruder, beliefen wird. Der Hohlraum 6 verengt sich zu einer länglichen Düsenöffnung 10 (die Breite der Öffnung ist in F i g. 2 gezeigt) in der Di'senfläche 12 des Düsenblocks 4.

Die Einstellvorrichtung dient zum Blockieren eines Teils der Düsenöffnung 10, erstreckt sich von zumindest dem einen Ende der Düsenöffnung 10 aus, besitzt bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform einen Schieber 14, der längs der Düsenflächc 12 über die Länge der Düsenöffnung 10 gleiten kann, und ein Dichtungsstreifen 16 ist innerhalb einer Nut über die Länge des Schiebers 14 angeordnet und überbrückt denjenigen Teil der Düsenöffnung 10, der die gleiche Erstreckung wie der Dichtungsstreifen 16 hat, wie sich am besten aus F i g. I und 2 ergibt.

Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, wird ein Ende des Düsenblocks 4 und damit eine Endwand des Hohlraums 6 durch eine Endplatte 18 gebildet, die mit dem Düsenblock 4 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 20 zwischen der Endplatte 18 und dem Düsenblock 4 verschraubt ist. Normalerweise wird durch die Endplatte 18 (und die Dichtung 20) die Breite der exlrudierten Folie 24 bestimmt, ausgenommen, wenn die Einstellvorrichtung einen Teil der Düsenöffnung 10 von der Endplatte 18 aus zum inneren Ende 22 des Schiebers 14 blockiert. Der Dichtungsstreifen 16 sowie das innere Ende 22 des Schiebers 14 begrenzen dann die eine Kante der extrudierten Folie 24.

Diese Einsteilung wird dadurch erhalten, daß der Schieber 14 in der gewünschten Weise längs der Düsenfläche 12 angeordnet wird und ein dichtender Zustand zwischen der Düsenfläche 12 und dem Dichtungsstreifen 16 hergestellt wird.

Der Schieber 14 gleitet in einem Trägerblock 26, der mit dem Düsenblock 4 verschraubt ist und aus zwei Schienen 28 längs der Düsenöffnung 10 bestoht, die durch einen Steg 30 am äußeren Ende 32 des Trägerblockes 26 miteinander verbunden sind. Die Innenfläche 34 jeder Schiene 28 bildet eine Gleitführungsfläche für den Schieber 14. Das äußere Ende 32 des Trägerblocks 26 erstreckt sich ausreichend weit über die Düsenöffnung 10 hinaus, damit der Schieber 14 völlig aus der Bahn der extrudierten Folie 24 zurückgezogen werden kann, wobei dann die Endplatte 18 die Kante der Folie 24 bildet. Das innere Ende 36 des Trägerblocks 26 erstreckt sich zumindest ebenso weit nach innen, wie das innere Ende 22 des Schiebers 14 verschoben werden kann.

Der Schieber 14 kann von Hand oder durch

mechanische Hilfsmittel verschoben werden. Hilfsmittel zum mechanischen Bewegen des Schiebers 14 sind in Fig. 1 gezeigt und bestehen im wesentlichen aus einer Leitspindel 48, die an ihrem einem Ende in einer Bohrung 50 einer Halterung 40 drehbar gelagert ist, jedoch nicht in der Längsrichtung beweglich ist, während das entgegengesetzte Ende der Leitspindel 48 mit einem Gewinde versehen ist und mit einer Gewindebohrung 52 im äußeren Ende des Schiebers 14 in Gewip.deeingriff steht.

Die restliche Länge des Schiebers 14 ist so ausgebohrt, daß eine Bohrung 54 von größerem Durchmesser als die Leitspindel 48 vorhanden ist. Das gelagerte Ende der Leitspindel 48 ist mit einem Sechskantkopl 56 versehen, an dem ein Schlüssel eingesetzt werden kann. Das ausgebohrte innere Ende des Schiebers 14 ergibt eine scharfe Kante zwischen der Folie 24 und dem noch zu extrudierenden Material im Hohlraum. Das innere Ende 22 des Schiebers 14 ist nach rückwärls abgeschrägt, wie in F i g. 2 gezeigt, so da/3 die Unlerkante des Schiebers 14 keine Berührung mit der Folie 24 hat.

Die Abdichtung zwischen dem Schieber 14 und der Düsenöffnung 10 wird durch die Klemmwirkung von zwei Nockenelementen 60 und 62 erzielt, die an der Unterseite des Schiebers 14 anliegen und diesen gegen die Düsenlläche 12 drücken. Die NockeiK menle 60 und 62 sind in Nuten von zwei Stangen o4 und 66 eingeschweißt, welche in entsprechenden Nuten der Schienen 28 drehbar gelagert sind. Wie F i g. 1 zeigt, erstrecken sich die Nockenelemente 60, 62 und die Stangen 64, 66 vom inneren Ende 36 des Trägerblocks 26 fast bis zum äußeren Ende 32 des Trägerblocks 26. so daß sie zur gleichmäßigen Längsbelastung den Schieber 14 zur Düsenfläche 12 unabhängig von der Stellung des Schiebers 14 über die gesamte Länge gleichmäßig gegen die Düsenfläche 12 drücken.

Durch den Druck der Nockenelemente 60 und 62 liegt der Schieber 14 gegen die Düsenfläche 12 an oder, wie in der Zeichnung dargestellt, preßt den Dichtungsstreifen 16 gegen die Düsenöffnung 10. Der Dichtungsstreifen 16 ist vorzugsweise aus einem hochtempcraturfesten Material hergestellt, das etwas leichter verformbar ist als das zur Herstellung des Schiebers 14 verwendete Metall, damit durch die Verformbarkeit des Dichtungsstreifens 16 eine bessere Abdichtung sichergestellt wird. Beispiele für ein Material, das zur Verwendung für den Dichtungsstreifen geeignet ist, sind Polytetrafluorethylen, eine Dichtungsfolie auf Asbestbasis oder metallisches Kupfer. Der Dichtungsdruck zwischen der Düsenfläche 12 und den Dichtungsstreifenoberflächen, welche in Kontakt miteinander stehen, kann dadurch verstärkt werden, daß die Fläche ihrer gegenseitigen Berührung dadurch verringert wird, daß der Dichtungsstreifen 16 mit abgeschrägten Flächen 70 versehen wird, die von der Düsenöffnung 10 zu den Seiten des Dichtungsstreifens 16 verlaufen, wie sich am besten aus F i g. 2 ergibt.

Die Druckwirkung der Nockenelemente 60 und 62 gegen den Schieber 14 wird dadurch erhalten, daß die Stangen 64 und 66 im Gegenzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn gedreht werden und die Stangen 64,66 in den Drehstellungen gehalten werden, die dem gewünschten Dichtungsdruck zwischen der Düsenfläche 12 und dem Schieber 14 entsprechen. In jeder Schiene 28 des Trägerblocks 26 ist ein Längskanal 72 vorgesehen, der die Aussparung, in der sich die Stange 64 bzw. 66 dreht, und die Innenflächen 34 verbindet und

eine begrenzte Schwenkbewegung der Nockenelemente 60,62 und damit eine begrenzte Drehung der Stangen 64 und 66 ermöglicht. Die Stangen 64 und 66 können in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, worauf sich die Nockenelemente 60 und 62 in die in F i g. 2 gestrichelt gezeichneten Stellungen bewegen, um die Abdichtung zwischen der Düsenfläehe 12 und dem Schieber 14 bzw. dem Dichtungsstreiien 16 aufzuheben. Die Enden der Nockenelemente 60 und 62 brauchen sich nur um etwa 0,63 cm zu bewegen, um den Dichtungsstreifen 16 von der Düsenfläehe 12 zu lösen.

Die Stangen 60, 62 und die Nockenelemente 64, 66 wirken als Steuerglieder und können verschiedene Formen haben.

Die vorangehend beschriebene Drehung und Gegendrehung der Stangen 64 und 66 kann in vielerlei Weise erzielt werden. Eine Ausführungsform einer Einrichtung zum Drehen der Stangen ist in Fig. 1 und J gezeigt, in denen zwei Zylinder 80 dargestellt sind, von denen jeder an einem von zwei Gabelblöcken 82 angelenkt ist, dk· auf entgegengesetzten Seiten der Halterung 40 angeordnet sind.

Der Kolben 84 jedes Zylinders 80 ist durch einen weiteren Gabelblock 86 mit Kurbelarmen 88 und 90 gelenkig verbunden, die an ihren entgegengesetzten Enden fest, beispielsweise durch Verschweißen, mit den Stangen 64 und 66 verbunden sind. Die Zylinder 80 werden von einer gemeinsamen Quelle (nicht gezeigt) eines Druckmittels, beispielsweise Druckluft oder Drucköl, beliefert, so daß die Kolben 84 der Zylinder 80 gleichzeitig zusammenwirken. Das Ausfahren der Kolben 84 aus den Zylindern 80 hat zur Folge, daß die Kurbelarme 88 und 90 die Stangen 64 und 66 im Gegenuhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn drehen, um den Verschluß in ein Abdichtungsverhältnis mit der Düsenfläehe zu drücken, während das Zurückziehen der Kolben 84 in die Zylinder 80 zur Folge hat. daß die Stangen 64, 66 in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, wodurch die Abdichtung aufgehoben wird. Der Druck des auf die Zylinder 80 wirkenden Druckmittels kann durch einen nicht gezeigten Druckregler geregelt werden, um die gewünschte Kraft der Nockenelemente 60 und 62 zum Andrücken des Schiebers 14 gegen die Düsenfläehe 12 auszuüben und aufrecht zu erhalten. Druckmesser (nicht dargestellt) zur Anzeige des Druckes innerhalb des Hohlraumes 6 und des auf die Zylinder 80 wirkenden Druckmittels können vorgesehen werden, um die Einstellung der letzteren zu erleichtern, damit ein Abdichtungsdruck erhalten wird, der größer als der verwendete Extrusionsdruck, jedoch nicht übermäßig viel größer als dieser ist.

Soll der Schieber 14 verschoben werden während die Folie 24 aus der Düsenöffnung 10 extrudiert wird, so wird die Kraft, die auf den Schieber 14 durch die Nockenelemente 60 und 62 ausgeübt wird, auf einen Wert herabgesetzt, der nahe dem Extrusionsdruck gegen den Schieber !4 liegt, welche durch das thermoplastische Material im Hohlraum 6 ausgeübt wird. Der Dichtungsstreifen 16 bi.w. der Schieber 14 brauchen also beim Verschieben nicht von der Düsenfläehe 12 gelöst zu werden. Der den Zylindern 80 zugeführte Druck wird danach wieder erhöht.

Die gleiche Gleit- bzw. Schiebevorrichtung kann am i-.itgegengesetzten Ende der Düsenöffnung 10 vorhanden sein.

Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Anordnung des Dichtungsstreifens 16 und des Schiebers 14 am inneren Ende jedes derselben, bei welcher wegen der relativen

Verformbarkeit des Dichtungsstreifens 16 und dessen dadurch bedingte Neigung, über das Ende des Schiebers 14 hinausgedrückt zu werden, der Dichtungsstreifen 16 etwas vor dem Ende des Schiebers 14 endet z. B. etwa 0,16 cm. Diese Anordnung ist vorteilhaft, wenn die extrudierte Folie 24 ausreichend heruntergezogen wird, damit die durch das innere Ende des Dichtungsstreifens 16 gebildete Folienkante das innere Ende des Schiebers 14 nicht berührt. Es ist wünschenswert, daß das äußere Ende des Dichtungsstreifens 16 die Kante der Folie 24 formt statt das innere Ende 22 des Schiebers 14, um zu vermeiden, daß sich thermoplastisches Material ansammelt. Daher muß, wenn der Grad des Herunterziehens der extrudierten Folie 24 abnimmt, das äußere Ende des Dich'.ungsstreifens !6 näher dem inneren Ende 22 des Schiebers 14 sein und kann es am Ende desselben enden. Gegebenenfalls kann das innere Ende 22 des Schiebers 14 eingekerbt werden, um das innere Ende 22 des Schiebers 14 näher dem äußeren Ende des Dichtungsstreifens 16 zu bringen, damit eine maximale Auflagefläche unterhalb des Dichtungsstreifens 16 erhalten wird, wobei die Einkerbung ausreichend breit gehalten wird, damit die extrudierte Folie 24 durch diese hindurchtreten kann, ohne sie zu berühren.

Die Oberseite des Schiebers 14 kann mit einer erhöhten Stufe 91, beispielsweise etwa 0,08 cm hoch, versehen sein, die sich über die Breite der Nut im Schieber 14 unterhalb des Endes des Dichtungsstreifens 16 erstreckt, wie sich am besten aus F i g. 5 ergibt, um den Dichtungsdruck zwischen diesem und der Düsenfläche 12 an dieser Stelle gegenüber der restlichen Länge des Dichtungsstreifens 16 zu erhöhen. Die Stufe 91 kann auch verwendet werden, wo der Dichtungsstreifen 16 am inneren Ende des Schiebers 14 endet, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Dichtungsstreifen 16 kann am Schieber 14 in einer Nut desselben angeordnet sein und zusätzlich durch zwei Schrauben 92 befestigt werden, die in den Schieber 14 benachbart seinem inneren Ende 22 eingeschraubt werden, wobei die Schrauben 92 den Dichtungsstreifen 16 in seiner Lage festspannen. Die Sicherung des Dichtungsstreifens 16 in seiner Längs richtung nur an dieser Stelle ermöglicht es, daß sich der Dichtungsstreifen 16 unter Wärmeeinwirkung ohne Faltenbildung oder Ausbauchung zum äußeren Ende 32 des Schiebers 14 ausdehnen kann.

Gewöhnlich bildet die Dichtung 20 an jedem Ende dei Exirusionsöffnung 10 eine Abdichtung mit dem Schiebe! 14 bzw. dem Dichtungsstreifen 16. Um jedoch eine Stauung des thermoplastischen Materials 8 an der "> Enden der Diiscnöffnung 10 zu vermeiden, kann dei Dichtungsstreifen 16 so abgeändert werden, daß eir geringfügiges Lecken des Materials vom Ende dei Düsenöffnung 10 möglich ist, wie in F i g. 6 gezeigt. Dei in Fig. 6 gezeigte Dichtungsstreifen 16 ist mit einei

in Längsnul 94 versehen, die der Düsenöffnung IC zugekehrt ist und unterhalb dieser liegt und eine geringt Menge thermoplastisches Material 8 längs des Dich tungsslrcifcns 16 und aus dem äußeren Ende desselber heraus leitet. Die Nut 94 braucht sich nicht über die volle

!■ Länge des Dichtungsstreifens 16 zu erstrecken, sonderr kann sich nur über einen Teil der Länge de; Dichtungsstreifens 16 bis zu dessen äußerem Ende erstrecken. Das bei diesen Ausführungsformen leckende Polymere kann in einem Behälter aufgefangen unc

2i) dadurch von der Vorrichtung gesondert gehalter werden.

Der in F i g. 7 dargestellte Dichtungsstreifen 16 ist mil einer Einkerbung '96 von gewünschter Größe und Font an seinem inneren Ende versehen, um an der Kante dei

2> extrudierten Folie 24 eine gewünschte Ausbildung zl erhalten, beispielsweise einen Wulst, um die nachfolgen de Verarbeitung der Folie 24 zu erleichtern. Die Einkerbung % befindet sich in Überdeckung mit dei Düsenöffnung 10 und verläuft in der Richtung dei

in extrudierten Folie 24. Bei dieser Ausführungsform is der Schieber 14 entsprechend eingekerbt, um ihn außei Berührung mit der extrudierten Folie 24 zu halten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Verbin dung mit jedem thermoplastischen Material verwende!

J5 werden, das unter Wärme- und Druckanwendunf ausreichend erweicht und fließt, um in Folienfonr extrudiert werden zu können. Im allgemeinen ist da< Material ein thermoplastisches Polymeres von hoherr Molekulargewicht, z. B. mit einem durchschnittlicher Molekulargewicht höher als 10 000, jedoch können auch hitzchärtbarc Polymere, die noch nicht vernetzt worder sind, verarbeitet werden, vorausgesetzt, daß Vorsichtsmaßnahmen hinsichtlich der Temperatur und dei Verweilzeit getroffen werden, um eine Vernetzung

■!ϊ innerhalb der Düse zu verhindern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einstellvorrichtung für die Länge der Düsenöffnung (Folienbreite) einer Schlitzdüse zum Extrudieren von thermoplastischem Material, bei der ein mit einem Dichtungsstreifen versehener Schieber mindestens auf einer Seite der Düsenöffnung gleitend verschiebbar und mittels einer drehbaren Anpreßvorrichtung in dichtender Anlage an die Düsenöffnung andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßvorrichtung aus an den beiden Längsseiten des Schiebers (14) angreifenden Nockenelementen (60,62) besteht, die jeweils an sich in Längsrichtung der Düsenöffnung (10) erstreckende Stangen (64, 66) befestigt sind und die Stangen (64, 66) über je einem Kurbelarm (88, 90) mittels daran angreifenden Druckmittelzylindern (80) in beiden Richtungen drehbar sind.