DE2553069B2 - Schlitzdüse zum Herstellen einer Polymerfolie gleichmäßiger Dicke - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schlitzdüse zum Herstellen einer Polymerfolie gleichmäßiger Dicke mit im Bereich des Austrittsendes des Düsenschlitzes wenigstens auf einer Schlitzseite entlang des Düsenschlit/es in einer Vielzahl von Löchern nebeneinander angeordneten Heiz- und Kühleinrichtungen, die unabhängig voneinander steuerbar sind, wobei die Heizeinrichtung als in einem Loch angeordnete elektrische Heizpatrone ausgebildet ist und das Kühlmittel in parallel und axial zur Heizpatrone verlaufenden Durchgängen geführt ist.

Eine bekannte Schlitzdüse dieser Art (DE-OS 22 32 930) ist eine Ringdüse, und entlang des gesamten Düsenschlitzes und auf einer Seite von ihm sind die Heiz- und Kühleinrichtungen vorgesehen, deren jede '5 ein Heizrohr und zwei Kühlrohre aufweist, von denen je eines auf jeder Seite des Heizrohres angeordnet ist. Benachbarte Heiz- und Kühleinrichtungen sind durch eine wärmeisolierende Trennschicht voneinander getrennt. Mit einer solchen Ausführung kann in den Bereichen, in denen die einzelnen Heiz- und Kühleinrichtungen angeordnet sind, die Foliendicke, — d. h. die Menge auszustoßenden Materials — grob konstant gehalten werden. Es ist jedoch eine Feinregelung nicht möglich, weil jede zwischen zwei wärmeisolierenden ^ Trennwänden angeordnete Heiz- und Kühleinrichtung auf eine vergleichsweise große Fläche der Düse einwirkt. Somit können kleine, in kurzen Abständen auftretende Ungleichmäßigkeiten in der Dicke der Folie nicht ausgeglichen werden. Außerdem wird die Wirksamkeit der Regelung durch eine längere Ansprechzeit beim Wechsel von Heizung auf Kühlung und umgekehrt herabgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlitzdüse derart auszuführen, daß eine noch bessere Regelung der Dicke w der Folie erzielt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung, ausgehend von einer Schlitzdüse der einleitend genannten Art, dadurch, daß die Heizpatrone in ihrem Mittelpunkt ein Loch und an ihrem Umfang Nuten als &o Durchgang für das Kühlmittel aufweist.

Durch die Erfindung ist eine Schlitzdüse geschaffen, bei welcher die Heiz- und Kühleinrichtungen in engem Abstand voneinander angeordnet werden können, weil auf vergleichsweise kleinem Raum, der die Größe einer *>5 Heizpatrone nicht überschreitet, sowohl eine Heizung als auch eine Kühlung vorgenommen werden können. Dadurch ist die Ansprechzeit beim Wechsel von Heizung zu Kühlung und umgkehrt vergleichsweise kurz. Dies wiederum führt zu einer sehr genauen Regelung der Dicke der Folie.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Breitschlitzdüse,

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Heizpatrone,

Fig.3 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Ausmaß der Heizung und Kühlung sowie den Änderungen in der Dicke der Folie.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist eine Hauptheizeinrichtung 33 zum Erhitzen einer Düse 31 in ihrer Gesamtheit an e^;ner Stelle angeordnet, die von einem Düsenschlitz 32 ausreichend entfernt ist Eine Polymerschmelze P wird auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur gehalten und nach dem Herabfließen zwischen zwei Düsenlippen 30 aus dem Düsenschlitz 32 zu einem Film oder einer Folie extrudiert Die Temperatur der Polymerschmelze P wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Hilfsheizeinrichtung und einer ebenfalls nicht dargestellten Kühleinrichtung eingestellt. Die Hilfsheizeinrichtung und die Kühleinrichtung sind in Löcher 34, 35 und 36 eingesetzt, die in der Nähe des Düsenschlitzes 32 in einer oder mehreren Reihen längs der gesamten Breite der Düse 31 vorgesehen sind. In der Zeichnung sind drei Reihen von Löchern 34, 35, 36 gezeigt

Ein Beispiel für eine in die Löcher 34, 35 und 36 einzusetzende Hilfsheizeinrichtung und Kühleinrichtung ist in F i g. 2 gezeigt. F i g. 2 zeigt eine Heizpatrone 40, die in ihrem Inneren eine elektrische Heizung 43 aufweist und in ihrem Mittelpunkt mit einem Loch 41 und an ihrem Umfang mit Nuten 42 versehen ist. Wenn die Heizpatrone 40 in die Löcher 34, 35 und 36 eingesetzt wird, bilden das Loch 41 und die Nuten 42 einen Strömungsweg für ein Kühlmedium.

Es wurde ein Versuch mit einer Düse durchgeführt, über deren gesamte Breite Löcher 34 und 36 in einem Abstand von 15 mm und Löcher 35 in einem Abstand von 40 mm angeordnet waren. Die erzielten Ergebnisse werden im Nachstehenden beschrieben.

Bei diesem Versuch wurde ein üblicher Polyethylenterephthalat bei einer Temperatur von 280° C geschmolzen und mit einem Durchsatz von 15 kg/h zu einer ungereckten Folie mit einer Breite von 410 mm und einer Dicke von 160 Mikron extrudiert. Die Abzugsgeschwindigkeit betrug 3 m/min.

Eine in F i g. 2 dargestellte Heizpatrone wurde in jedes Loch 34, 35, 36 eingesetzt. Die elektrische Heizung 43 in jeder Heizpatrone 40 diente als Heizeinrichtung, während als Kühlmittel Luft bei Raumtemperatur (25°C) verwendet wurde, die von einer Düse in die Löcher 41 und die Nuten 42 geblasen wurde. Das graduelle Ausmaß des Heizens und Kühlens in diesen Löchern 34, 35, 36 ist in F i g. 3 über den sich ergebenden Änderungen in der Foliendicke aufgetragen. Die Ordinaten in F i g. 3 stellen die Änderung der Foliendicke in Prozent, bezogen auf die durchschnittliche Dicke der gesamten Folie dar. Die Abszissen stellen das Ausmaß des Heizens oder Kühlens dar, wobei die rechte Hälfte die elektrische Energie (Watt) zeigt, welche die elektrische Heizung 43 verbraucht, und wobei die linke Hälfte die Menge der als Kühlmedium hindurchgeblasenen Luft von 25°C in Litern/Minute angibt. Die geraden Linien 34', 35' und 36' in F i g. 3 entsDrechen den Löchern 34. 35 und 36 in Fi e. 1. Wie

aus F i g. 3 hervorgeht, ist die Einstellwirkung im Loch 36 am größten und dann in absteigender Reihenfolge in den Löchern 34 und 35. Diese Unterschiede in der Einstellwirkung scheinen auf die unterschiedlichen Bedingungen, wie Form oder Lage der Löcher 34,35,36 zurückzuführen zu sein. Diese Bedingungen haben auch etwas mit dem Bereich zu tun, über welchen die Einstellung wirksam ist, d. h. sie haben mit dem Genauigkeitsgrad der Einstellung zu schaffen. Das Loch 36 ist daher zum Einstellen oder Ausgleichen der Ungleichmäßigkeiten der Dicke geeignet, die in kurzen Abständen auftritt. Das Loch 35 eignet sich zum Einstellen oder Ausgleichen einer Ungleichmäßigkeit,

die in längeren Abständen auftritt (grobe Einstellung). Wenn die grobe Einstellung durch das Loch 35 allein unzureichend ist, kann sie auch von der Hauptheizeinrichtung 33 durchgeführt werden.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß das Durchblasen von Luft bei Raumtemperatur die Dicke der Folie örtlich vermindern kann und daß das Kühlen durch einen Luftstrom mit einem Durchsatz von 10 l/min mit dem Heizen durch eine 30-Watt-Heizung vergleichbar ist und daß eine Einstellwirkung erzielt wird, die im wesentlichen proportional dem Ausmaß des Heizens und Kühlens ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schlitzdüse zum Herstellen einer Polymerfolie gleichmäßiger Dicke mit im Bereich des Austrittsendes des Düsenschlitzes wenigstens auf einer Schlitzseite entlang des Düsenschlitzes in einer Vielzahl von Löchern nebeneinander angeordneten Heiz- und Kühleinrichtungen, die unabhängig voneinander steuerbar sind, wobei die Heizeinrichtung als in einem Loch angeordnete elektrische Heizpatrone ausgebildet ist und das Kühlmittel in parallel und axial zur Heizpatrone verlaufenden Durchgängen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizpatrone (40) in ihrem Mittelpunkt ein Loch (41) und an ihrem Umfang is Nuten (42) als Durchgang für das Kühlmittel aufweist