DE102010042882A1 - Film-forming die for forming single layer or multilayer film, has recesses that are formed in initial partial region of melt channel and tapered towards end of melt channel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Folienblaskopf zur Herstellung eines Folienschlauchs aus ein- oder mehrschichtiger Folie. Derartige Folienblasköpfe sind bekannt.The invention relates to a film blowing head for producing a film tube of single-layer or multilayer film. Such film blowing heads are known.
In der Regel ist ihnen gemein, dass ihnen Schmelze von einem oder mehreren Extrudern zugeführt wird. Diese Schmelze durchläuft oft einen Vorverteiler, von dem Schmelze auf eine größere Anzahl von Schmelzeleitungen verteilt wird. Bei ihrem weiteren Verlauf durch den Blaskopf münden die Schmelzeleitungen in Schmelzespalte, die durch ihre flache flächenmäßige Ausprägung den in seinem Querschnitt kreiszylinderförmigen Schmelzestrang, der aus den Schmelzeleitungen tritt, in eine Folie oder eine Folienschicht umformen können. Falls eine einschichtige Folie hergestellt wird, wird ein einziger derartiger Spalt gebraucht. Bei der Herstellung einer Folie mit einer Anzahl n von Schichten werden in der Regel auch n solcher Spalte gebraucht.As a rule, they have in common that they are supplied with melt from one or more extruders. This melt often passes through a pre-distributor from which melt is distributed to a larger number of melt lines. During their further course through the die, the melt lines open into melt gaps, which can be converted into a film or a film layer by their flat surface expression of the circular-cylindrical melt strand in its cross-section, which emerges from the melt lines. If a single-layer film is produced, a single such gap is needed. In the production of a film with a number n of layers usually n such column are needed.
Nach der Einmündung der Schmelzeleitung in den Schmelzespalt gehen die Schmelzeleitungen in Schmelzekanäle über, die von Vertiefungen in einer oder in beiden Begrenzungswänden des Schmelzespaltes gebildet werden. Die Schmelzekanäle verlaufen entlang der Begrenzungswände des Schmelzespaltes, um Schmelze im Schmelzespalt zu verteilen. Bei ihrem Verlauf in dem Schmelzespalt verjüngen die Schmelzekanäle sich immer mehr, bis sie schließlich ganz in den Schmelzespalt übergehen.After the melt line has flowed into the melt gap, the melt lines pass into melt channels formed by depressions in one or both boundary walls of the melt gap. The melt channels run along the boundary walls of the melt gap to distribute melt in the melt gap. As they pass through the melt gap, the melt channels taper more and more until finally they completely merge into the melt gap.
Die Druckschriften
Die
The
Bei ihrem Weg in Richtung auf das Zentrum des Blaskopfes verjüngen sich die spiralartig verlaufenden Nuten (ihre Tiefe in den Spaltwänden nimmt ab) bis die Nuten ganz enden. An den Stellen, an denen die Nuten enden, ist die Schmelze ganz in den Spalt übergegangen. Auf ihrem restlichen Weg durch den Spalt wird die Schmelze weiter auf ihre „neue” flächige Form festgelegt. Schließlich enden die Spalte, die die Folieneinzelschichten bilden, indem sie in den Mehrschichtspalt, der zwischen dem Innendorn und den Platten besteht, einmünden. Durch die Einmündung der verschiedenen Folienschichten entsteht hier ein Schmelzestrom, der die Schichten der späteren Mehrschichtfolie bereits beinhaltet. Die Extrusion dieses Schmelzestromes erfolgt durch einen Ringspalt, der typisch für Folienblasköpfe ist. Folienblasköpfe der vorstehend beschriebenen Art, die aus einem Plattenstapel gebildet sind, werden oft in Anlehnung an den englischen Sprachgebrauch „Stack Die” genannt.On their way toward the center of the blow head, the spiraling grooves (their depth in the split walls decreases) until the grooves finish completely. At the places where the grooves end, the melt has gone completely into the gap. On its remaining way through the gap, the melt is further fixed to its "new" areal shape. Eventually, the gaps forming the film sheets terminate in the multilayer gap that exists between the inner mandrel and the plates. Due to the confluence of the different film layers, a melt stream is formed which already contains the layers of the later multi-layer film. The extrusion of this melt stream takes place through an annular gap, which is typical for film blowing heads. Film blowing heads of the type described above, which are formed from a stack of plates, are often referred to in the English language "stack die".
Die
In den Mehrschichtspalt münden Einzelspalte, die in der radialen Richtung des Blaskopfes von Innen und von Außen an den Mehrschichtspalt herangeführt werden. Einzelne Scheiben weisen konische Formen auf. Oft ist die Verwendung eines Schmelzevorverteilers, der Schmelze im Inneren eines geschlossenen Bauteils auf mehrere Leitungen verteilt, im Zusammenhang mit einem solchen Folienblaskopf zu empfehlen.In the multi-layer gap open individual gaps, which are introduced in the radial direction of the blowing head from the inside and from the outside to the multi-layer gap. Individual discs have conical shapes. Often, the use of a melt pre-distributor, the melt distributed inside a closed component on several lines, in connection with such a film blowing head is recommended.
Eine alternative Bauform eines Folienblaskopfes wird in der
Entlang dieser Schmelzespalte verlaufen Schmelzekanäle in der Art von Wendeln, die sich ebenfalls in Richtung auf die Einmündung des Schmelzekanals in einen gemeinsamen Schmelzekanal am oberen axialen Ende des Blaskopfes durch die Abnahme ihrer Tiefe in den Begrenzungswänden der Schmelzekanäle verjüngen, bis sie ganz in den Schmelzekanal übergehen. Festzuhalten ist, dass auch die
Offenbar soll sowohl durch die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Folienblaskopf vorzuschlagen, mit dem Folie mit weniger Stippen und Streifen herstellbar ist.The object of the present invention is therefore to propose a film blowing head, can be produced with the film with fewer specks and stripes.
Oberbegrifflich geht die vorliegende Erfindung von einem Blaskopf nach der
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass die Bildung von Stippen und Ähnlichem nachlässt, wenn in einem Bereich des zumindest einen Schmelzekanals der Schmelzekanal lediglich von Ausnehmungen in einer der beiden Begrenzungswände des Schmelzekanals gebildet wird. Dieser Umstand kann damit zusammenhängen, dass durch die genannte Maßnahme der komplette Schmelzestrang auf eine Seite des Schmelzespaltes gepresst und damit besser durchgewalkt wird. Diese Maßnahme erzielt eine noch bessere Wirkung, wenn der Schmelzestrang zu Beginn des Schmelzekanals in einer Form runden oder ovalen Querschnitts verbleibt. Hierbei kann er sich, wenn der runde oder ovale Querschnitt zum Schmelzespalt symmetrisch ist, am Anfang also gleichmäßig im Bereich der beiden Begrenzungswände verteilen. Aus diesen Ausführungen ist auch zu entnehmen, dass es vorteilhaft ist, wenn der Schmelzekanal in seinem Anfangsbereich von Ausnehmungen in seinen beiden Begrenzungswänden gebildet wird.Surprisingly, it has been found that the formation of specks and the like subsides when the melt channel is only formed by recesses in one of the two boundary walls of the melt channel in a region of the at least one melt channel. This circumstance may be related to the fact that the entire melt strand is pressed onto one side of the melt gap by the measure mentioned and thus better durchgewalkt. This measure achieves an even better effect if the melt strand at the beginning of the melt channel remains in a shape of round or oval cross-section. In this case, if the round or oval cross-section is symmetrical with respect to the melt gap, it can distribute itself uniformly in the region of the two boundary walls at the beginning. It can also be seen from these statements that it is advantageous if the melt channel is formed in its initial region by recesses in its two boundary walls.
Wenn die Tiefe der Ausnehmungen, welche den Schmelzekanal bilden, in zumindest einer der beiden Begrenzungswände in zumindest einem Abschnitt des Schmelzekanals in der Transportrichtung der Schmelze zunimmt, wird das Durchwalken der Schmelze in dem Kanal gefördert. Dieser Effekt tritt auch dann auf, wenn die Tiefe in beiden Wänden zunimmt. Durch diese Maßnahme steigt allerdings das Volumen des Schmelzekanals relativ stark, so dass ein Zurückströmen von Schmelze aus dem Kanal in den Spalt besorgt werden muss. Daher sollte die zuletzt genannte Maßnahme (Zunahme der Tiefe in beiden Wänden in der Transportrichtung der Schmelze) lediglich moderat eingesetzt werden.When the depth of the recesses forming the melt channel increases in at least one of the two boundary walls in at least a portion of the melt channel in the transport direction of the melt, the through-flowing of the melt in the channel is promoted. This effect also occurs when the depth in both walls increases. By this measure, however, the volume of the melt channel increases relatively strong, so that a backflow of melt from the channel must be obtained in the gap. Therefore, the latter measure (increase in depth in both walls in the direction of transport of the melt) should only be used moderately.
Oft werden auch Bereiche eingesetzt werden, bei denen auf einer Höhe des Schmelzekanals die Tiefe der Ausnehmungen in einer Begrenzungswand sinkt und in der anderen steigt. Wenn die Tiefe auf einer Höhe des Schmelzekanals sich in den beiden Wänden jeweils um den gleichen Betrag aber mit unterschiedlichem Vorzeichen ändert, ergeben sich erstaunlicherweise schlechtere Ergebnisse, als bei Schmelzekanälen, bei denen die Beträge verschieden sind.Often, areas will be used in which at a height of the melt channel, the depth of the recesses in a boundary wall decreases and increases in the other. Astonishingly, when the depth at a height of the melt channel varies in both walls by the same amount but with different signs, results are worse than in melt channels where the amounts are different.
Nahe liegend erscheint zunächst, den Verlauf der Tiefe des Kanals in den beiden Begrenzungswänden als eine periodische Funktion zu gestallten, wobei eine Phasenverschiebung um 90° bei Winkelfunktionen dafür sorgt, dass in der einen Begrenzungswand ein Tiefenmaximum auf der Höhe auftritt, auf der bei der anderen Begrenzungswand ein Tiefenminimum zu verzeichnen ist. Der Verlauf der beiden Funktionen (der „Höhe des Schmelzekanals”) wird des Weiteren im Verlauf des Kanals abklingen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in zumindest einem Bereich des zumindest einen Kanals von dieser allgemein vorteilhaften Regel abzuweichen und den Verlauf der Kanalstiefe in den beiden Begrenzungswänden zwei unterschiedlichen Funktionen zu unterwerfen.It seems obvious that the course of the depth of the channel in the two boundary walls is a periodic function, with a phase shift of 90 ° in the case of angle functions ensuring that one boundary wall has a maximum depth at one boundary wall and the other at the other boundary wall Boundary wall a minimum depth is recorded. The course of the two functions (the "melt channel height") will also decay in the course of the channel. It has proven to be advantageous to deviate from this generally advantageous rule in at least one region of the at least one channel and to subject the course of the channel depth in the two boundary walls to two different functions.
Für diese Maßnahme empfehlen sich besonders die mittleren Bereiche eines Schmelzekanals. Für die Zwecke dieser Druckschrift kann der Verlauf eines Schmelzekanals in vier Bereiche eingeteilt werden. Einen Anfangsbereich, einen ersten und einen zweiten mittleren Bereich und einen Endbereich.For this measure, especially the middle areas of a melt channel are recommended. For the purposes of this document, the course of a melt channel can be divided into four areas. A start area, a first and a second middle area and an end area.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.Further embodiments of the invention will become apparent from the description and the claims.
Die einzelnen Figuren zeigen:The individual figures show:
In dem dargestellten Beispiel sinkt damit der Durchmesser D des Kanals gleichmäßig und stetig als Funktion der Höhe h ab.In the example shown, the diameter D of the channel thus decreases uniformly and steadily as a function of the height h.
In
In dem Anfangsbereich
Die Tiefe T1 hat auf der Höhe h des Schmelzekanals
In the starting
The depth T1 has at the height h of the melt channel
Als Folge ergeben sich sehr abgerundete Verläufe der Tiefen der Ausnehmungen
Für die Zwecke dieser Anmeldung kann man sagen, dass die beiden oben dargestellten Funktionen „denselben Verlauf” haben aber – wie erwähnt – phasenverschoben sind.For the purposes of this application, it can be said that the two functions shown above have "the same course" but are - as mentioned - out of phase.
Besonders überraschend ist, dass ein bewusstes Abweichen von der oben aufgestellten Regel in zumindest einem Bereich des Schmelzekanals Vorteile bringt.It is particularly surprising that a deliberate deviation from the above established rule in at least one region of the melt channel brings benefits.
In dem Endbereich des in
In dem Endbereich
Ein ähnlicher, etwas abgerundeter Bereich kann durch folgende Funktionen erreicht werden:
In den mittleren Bereichen
Der mathematisch gebildete Fachmann erkennt im Verlauf der Tiefe T1(h) und T2(h) der Ausnehmungen
Auch zwei oder drei Extrama haben in bestimmten Anwendungsfällen ihre Vorteile.Also, two or three Extrama have their advantages in certain applications.
Die Mittelinie
Die Mittelinie
In dem Endbereich
Die nicht dargestellte Schmelze dringt aus den Schmelzeleitungen
In
In dem ersten mittleren Bereich
Dementsprechend kann der zweite mittlere Bereich
Vor dem Hintergrund der in Bezug auf
Wenn die Ausnehmungen
Eine Ausnahme von dieser Regel bilden die äußersten Spalte eines Blaskopfes mit kreiszylinderförmigen Schmelzespalten und die obersten Spalte eines Stack Die Blaskopfes: Hier sollten die Ausnehmungen
Was die Weglänge der kürzeren Ausnehmungen nach dem Ende des ersten Überströmbereichs
Die folgenden
In
In
Die Ausnehmung
Wenn die beiden Ausnehmungen
Bei der Ausnehmung
In den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- US 5716650 B [0004, 0004, 0004, 0006, 0010, 0012] US 5716650 B [0004, 0004, 0004, 0006, 0010, 0012]
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