DE102005031698A1

DE102005031698A1 - Extrusionsdüse mit zwei Lippenelementen

Info

Publication number: DE102005031698A1
Application number: DE102005031698A
Authority: DE
Inventors: Walter Breyer
Original assignee: Breyer GmbH Maschinenfabrik
Current assignee: Breyer GmbH Maschinenfabrik
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-18

Abstract

Bei einer Extrusionsdüse mit zwei Lippenelementen (4, 5) zum Ausbringen von extrudiertem Kunststoffmaterial (2) aus einem Spalt (S) soll zur Veränderung einer Breite (B) des extrudierten und aus dem Spalt (S) austretenden Kunststoffmaterials (2), in zumindest einem Lippenelement (4, 5) zumindest ein Schieberelement (8) vorgesehen sein, über welche zumindest teilweise ein Bereich des Spaltes (S) verschließbar wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Extrusionsdüse mit zwei Lippenelementen zum Ausbringen von extrudiertem Kunststoffmaterial aus einem Spalt.

Bei herkömmlichen Extrusiondüsen wird zu Veränderung einer Breite des auszubringenden extrudierten Materials ein Randabschnitt stirnseitig durch sogenannte Blenden, die vor den Spalt geschraubt oder seitlich in diesen eingesteckt werden, abgedeckt. Dann lässt sich die Düse nicht nahe genug an den Walzenspalt unterschiedlicher Glättwerke heranfahren.

Hierdurch lässt sich die Breite des auszubringenden extrudierten Kunststoffmaterials entsprechend der Länge der Blenden verändern.

Durch das stirnseitige Verschliessen bzw. Abdecken des Spaltes ist jedoch eine Veränderung des Lippenspaltes im Betrieb nicht mehr möglich.

Häufig werden seitlich in die Extrusionsdüse blechartige Blenden eingesteckt, um eine Breite der extrudierten Kunststoffschmelze zu verändern.

Hierzu muss die vollständige Extrusionsanlage angehalten werden, und hohe Umrüstzeiten sind erforderlich, was unerwünscht ist.

Zudem ist eine Korrektur des Lippenspaltes nach Einsetzen der herkömmlichen seitlichen Abdeckelemente nicht mehr möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Extrusionsdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die genannten Nachteile beseitigt, und mit welcher auf einfache und kostengünstige Weise eine schnelle Änderung des Lippenspaltes und Veränderung der Breite der extrudierten Schmelze auch im Betrieb möglich ist.

Zudem sollen die Rüstzeiten minimiert oder sogar vollständig auf diese verzichtet werden können. Ferner soll auch im Betrieb eine Veränderung des Spaltes noch möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zur Veränderung einer Breite des extrudierten und aus dem Spalt austretenden Kunststoffmaterials, in zumindest einem Lippenelement zumindest ein Schieberelement vorgesehen ist, über welches zumindest teilweise ein Bereich des Spaltes verschliessbar ist.

Bei der vorliegenden Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, insbesondere eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Schieberelementen in den Randbereich im feststehenden Lippenelement der Extrusionsdüse einzusetzen.

Die Schieberelemente sind vorzugsweise in einem spitzen Winkel angeordnet, wobei die einzelnen Schieberelemente über zumindest eine Betätigungseinrichtung einzeln oder gemeinsam manuell und/oder automatisch in einem Spalt innen zwischen den beiden Lippenelementen einfahrbar sind.

Bevorzugt sind die einzelnen Schieberelemente in einem spitzen Winkel im feststehenden Lippenelement angeordnet, wobei eine stirnseitige Schieberfläche in geöffneter Gebrauchslage mit einer inneren Spaltfläche des feststehenden Lippenelementes eine Ebene bildet.

Durch das Einfahren in den Spalt, wird über eine Schieberbreite der Spalt verschlossen. Vorzugsweise sind im Randbereich die Schieberelemente vorgesehen, um eine Gesamtbreite des extrudierten Kunststoffmaterial, welches aus der Extrusionsdüse austritt, zu verändern.

Eine entsprechende Veränderung der Breite des extrudierten Kunststoffmaterials kann auch im Betrieb erfolgen, wenn beispielsweise manuell oder automatisch die Schieberelemente einzeln oder gleichzeitig in den Spalt ein oder ausgefahren werden können.

Zudem kann mittels zumindest einem flexiblen Lippenelement, welches bevorzugt dem feststehenden Lippenelement gegenüberliegend angeordnet ist, eine Spaltdicke des Spaltes der Extrusionsdüse verändert werden und anschliessend oder auch gleichzeitig lässt sich vorzugsweise in den Randbereich durch Einfahren der Schieberelemente eine Breite der Schmelze bzw. des auszubringenden extrudierten Kunststoffmaterials verändern.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die einzelnen Schieber manuell und/oder automatisch ansteuerbar in den Spalt einzufahren, um eine Breite der Schmelze zu verändern.

Im Rahmen der Erfindung soll jedoch auch liegen, dass einzelne Schieber, beispielsweise mittig, im Düsenelement vorgesehen sein können, um dort die Schmelze bzw. das extrudierte Kunststoffmaterial in einzelne Bahnen in wählbaren unterschiedlichen Breiten zu unterteilen. Dies soll ebenfalls noch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, dieses zeigt in:
1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht auf eine Extrusionsdüse mit zwei Lippenelementen;
2 eine schematisch dargestellte perspektivische Seitenansicht auf einen Randbereich mit freigelegten erfindungsgemässen Schieberelementen;
3 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf ein Funktionsprinzip der Extrusionsdüse.
Gemäss 1 weist eine Extrusionsdüse R einen Düsenkörper 1 auf, welche einem hier nicht näher dargestellten Extruder oder dgl. zur Herstellung einer extrudierten Kunststoffschmelze nachgeschaltet ist. Das extrudierte und erhitzte Kunststoffmaterial wird dann der Extrusionsdüse R zugeführt und über einen Spalt S als extrudierte Kunststoffbahn in einer definierten Breite B, siehe 3, ausgebracht. Die Kunststoffschmelze bzw. das plattenartige extrudierte Kunststoffmaterial 2, wie es in 3 angedeutet ist, wird dann über eine hier nicht dargestellte Rollbahn oder dgl. oder direkt einem Glättwerk 3 zugeführt.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäss 1 weist die Extrusionsdüse R im Grundkörper 1 ein vorzugsweise feststehendes, nicht bewegbares Lippenelement 4 und ein gegenüber diesem bewegbaren flexiblen Lippenelement 5 auf.
Zwischen dem oberen Lippenelement 4 und dem flexiblen unterem Lippenelement 5 ist der Spalt S zum Ausbringen der Schmelze bzw. des extrudierten Kunststoffmaterials 2 gebildet.
Das flexible Lippenelement 5 ist über zumindest eine Versteileinrichtung 6, wie sie lediglich schematisch angedeutet ist, in einer dargestellten Doppelpfeilrichtung y bewegbar, um eine Spaltdicke des Spaltes S manuell und/oder automatisch auch im Betrieb zu verändern.
Wichtig ist bei der vorliegenden Erfindung, dass vorzugsweise in einem Randbereich 7 und vorzugsweise beidseitig der Extrusionsdüse R, eine Mehrzahl von Schieberelementen 8 angeordnet sind.
Dabei sind die Schieberelemente 8 vorzugsweise im feststehenden Lippenelement 4 in einer Linearführung 9 angeordnet, und lassen sich mittels zumindest einer Betätigungseinrichtung 10 linear in dargestellten Pfeil- bzw. Doppelpfeilrichtung X hin und her verfahren.
Dabei kann die Mehrzahl von Schieberelementen 8 nebeneinander linear verfahrbar einzeln im Lippenelement 4 angeordnet sein und ist vorzugsweise in einem spitzen Winkel α zu einer inneren Spaltfläche 11 des Lippenelementes 4 ausgerichtet.
Dabei kann eine stirnseitige Schieberfläche 12 ein Einfahren des Schieberelementes 8 in den Spalt S vollständig über seine Schieberbreite S_B, den Spalt S verschliessen.
Sind mehrere Schieberelemente 8 nebeneinander angeordnet so lässt sich entsprechend der Schieberbreiten S_B einzelner benachbarter Schieberelemente 8, die den Spalt S verschliessen, eine Breite B des extrudierten Kunststoffmaterial 2, welches aus dem Spalt S der Extrusionsdüse R austritt, verringern.
Dabei können einzelne Schieberelemente 8 in einer gleichen oder unterschiedlich wählbaren Schieberbreite S_B vorgesehen sein, wie es beispielsweise in 2 angedeutet ist.
Für die einzelnen Schieberelemente 8 können über hier nur angedeutete Spindelelemente 13 in dargestellter Pfeilrichtung X aus oder in den Spalt S zwischen den Lippenelementen 4, 5 ein oder ausgefahren werden, um eine Breite B der Schmelze bzw. des extrudierten Kunststoffmaterials 2 zu verändern.
Der Vorteil bei der vorliegenden Erfindung ist, dass entweder manuell die Betätigungseinrichtung 10, über Spindeln, Schraubelemente oder dgl. die Extrusionsdüse R auf eine gewünschte Breite B zum Extrudieren eines Kunststoffmaterials eingestellt werden kann, wobei vor dem Einstellen bzw. vor dem Verschliessen und Einfahren der Schieberelementen 8 in den Spalt S hinein, eine Spaltdicke des Spaltes mittels des flexiblen Lippenelementes 5 einstellbar und ggfs. im Betrieb veränderbar ist.
Es soll jedoch auch daran gedacht sein, dass beispielsweise als Betätigungseinrichtung einzelne Aktuatoren, Servormotoren oder dgl. verwendet werden, um die jeweiligen einzelnen zueinander benachbarten nebeneinander angeordneten Schieberelemente 8 einzeln und/oder gemeinsam in den Spalt S einzufahren um eine Breite B des Spaltes S der Extrusionsdüse R zu verändern.
Dies kann auch im Betrieb geschehen, wobei auch daran gedacht sein soll, im Betrieb beispielsweise bei einer erfolgten Dickenänderung des Spaltes S die Schieberelemente 8 automatisch entsprechend der neu angepassten Dicke des Spaltes S simultan anzupassen bzw. mitzubewegen. Dies kann automatisch oder auch ggfs. manuell erfolgen.
Bezugszeichenliste

Claims

Extrusionsdüse mit zwei Lippenelementen (4, 5) zum Ausbringen von extrudiertem Kunststoffmaterial (2) aus einem Spalt (S), dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung einer Breite (B) des extrudierten und aus dem Spalt (S) austretenden Kunststoffmaterials (2), in zumindest einem Lippenelement (4, 5) zumindest ein Schieberelement (8) vorgesehen ist, über welches zumindest teilweise ein Bereich des Spaltes (S) verschliessbar ist.
Extrusionsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schieberelementen (8) jeweils in Randbereichen (7) eines Düsenkörpers (1), einzeln betätigbar in zumindest einem Lippenelement (4 und/oder 5) linear verschiebbar angeordnet ist.
Extrusionsdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schieberelement (8) im feststehenden Lippenelement (4) angeordnet ist, und innen den Spalt (S) durch lineares Verschieben entsprechend seiner Schieberbreite (S_B) verschliesst.
Extrusionsdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schieberelementen (8) nahe des Austrittsbereiches innerhalb des feststehenden Lippenelementes (4) vorgesehen sind, und in einer Schliesslage mit dem gegenüberliegenden Lippenelement (5), insbesondere mit dem flexiblen Lippenelement (5) den Spalt (S) verschliessen.
Extrusionsdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schieberelementen (8) innerhalb einer Linearführung (9) im festen Lippenelement (4) angeordnet sind, und mittels einer Spindel (13) manuell oder automatisch ansteuerbar mittels eines Aktuators, Servormotors oder dgl. in oder aus dem Spalt (S) herausbewegbar ist.
Extrusionsdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Schieberelementen (8) in gleichen, wählbaren oder unterschiedlichen Schieberbreiten (S_B) in Randbereichen (7) des feststehenden Lippenelementes (4) einzeln linear bewegbar in den Spalt (S) im feststehenden Lippenelement (4) eingesetzt sind.
Extrusionsdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung einer Spaltdicke des Spaltes (S) über ein flexibles Lippenelement (5) vor einem Einfahren eines Schieberelementes (8) in den Spalt (S) erfolgt.
Extrusionsdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem automatisch ansteuerbarem Verschliessen des Spaltes (S) mittels eines Schieberelementes (8) auch im Betrieb eine Veränderung der Spaltdicke des Spaltes (S) über das zumindest eine flexible Lippenelement (5) ermöglicht ist und ggfs. in den abgesperrten Bereichen die Schieberelemente (8) ein automatisches Verjüngen und Anpassen durch Zurückfahren des zumindest einen Schieberelementes (8) entsprechend des verjüngten Spaltes (S) erfolgt.
Extrusionsdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schieberelement (8) winkelig, insbesondere in einem spitzen Winkel (α) im feststehenden Lippenelement (4) in Austrittsrichtung des extrudierten Kunststoffmaterials (2), insbesondere in Austrittsrichtung der Schmelze ausgerichtet ist, wobei in geöffnetem Zustand eine stirnseitige Schieberfläche (12) eine Ebene mit der inneren Spaltfläche (11) des Lippenelementes (4) bildet.
Extrusionsdüse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (S), insbesondere der Lippenspalt im Betrieb durch zumindest ein flexibles Lippenelement (5) veränderbar ist und bei dem Justieren bzw. Verändern der Spaltdicke des Spaltes (S) ggfs. entsprechend der Änderung der Spaltdicke das zumindest eine Schieberelement (8) zur Gewährleistung eines homogenen durchgehenden Spaltes (S) entsprechend gleichzeitig mit bewegbar bzw. veränderbar ist.