DE1903783B2

DE1903783B2 - Extruderwerkzeug zum Beschichten eines Substratbandes

Info

Publication number: DE1903783B2
Application number: DE1903783A
Authority: DE
Inventors: James Albert Mobile Ala. Lock; Leon John Glens Falls Paquin; Glenn Mark Greenwich Violette
Original assignee: International Paper Co
Current assignee: International Paper Co
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1969-01-25
Publication date: 1978-08-10
Also published as: CA1012851A; GB1231144A; NO137267C; NL6901236A; CA1008617B; DE1903783C3; FR2000798A1; DK134470B; JPS4933596B1; FR2000798B1; SE357696B; DK134470C; NO137267B; DE1903783A1; BE727409A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Extruderwerkzeug zum kontinuierlichen Beschichten eines Substratbandes mit einer Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, mit einem aus zwei Hälften gebildeten Mundstück, dessen Länge wenigstens annähernd der Breite der -Ό Schicht entspricht, wobei zwischen den beiden Hälften des Mundstücks ein dem Führen des Kunststoffes dienender, in einer Düsenöffnung mündender Kanal verläuft, und mit einem nahe der Düsenöffnung angeordneten Dosierstab zum Einstellen einer gleichbleibenden Menge des Kunststoffes in Längsrichtung der Schicht.

In der Verpackungsindustrie besteht seit langer Zeit das Problem, mit Polyäthylen beschichtete Schachteloder Kartonzuschnitte herzustellen, die einerseits, wenn ^o sie zum Verpacken von Flüssigkeiten wie Milch oder Saft verwendet werden, sowohl einen festen, dauerhaften Überzug aufweisen und gut verschweißbar sind, also leckdicht gemacht werden können, und zu deren Herstellung andererseits eine möglichst geringe Menge an Polyäthylen benötigt wird. Bisher ist es üblich, zur Lösung dieses Problems auf alle inneren Oberflächen des Schachtel- oder Kartonzuschnitts, d.h. auf den Boden, auf die Seitenwände und auf die obere Endwand, eine gleichförmig dicke Polyäthylenschicht aufzubringen. Da sich jedoch herausgestellt hat, daß es nicht notwendig ist, alle inneren Oberflächen des fertigen Behälters zur Herstellung der erwünschten Eigenschaften mit einem gleichförmig dicken Polyäthylenfilm zu überziehen, werden durch eine solche gleichförmige Beschichtung unnötige Kosten verursacht.

Aus der US-PS 32 17 358 ist ein Extruderwerkzeug zur Herstellung von Folien bekannt, bei der oberhalb des Düsenspaltes als Dosierstab eine drehbare Beschikkungsschnecke mit konisch zulaufendem Kern angeordnet ist, mit deren Hilfe eine gleichmäßige dicke Folie hergestellt werden soll. Die Herstellung der Schnecke ist wegen der dabei erforderlichen Präzisionsbearbeitungen zur Erzielung der richtigen konischen Gestalt aufwendig. Aus der DT-AS 11 98 533 ist ein Extruderwerkzeug für eine Schicht eines thermoplastischen Kunststoffes bekannt, das eine der Extruderschnecke nachgeschaltete, als Dosierstab dienende drehbare Welle aufweist, die ebenfalls dem Einstellen einer gleichbleibenden Menge des Kunststoffes in Längsrichtung der Schicht dient Eine Einstellbarkeit der Dicke des Produkts quer über seine Breite ist bei beiden bekannten Vorrichtungen nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Extruderwerkzeuges mit einfachem Aufbau und mit möglichst wenig beweglichen Teilen, das eine Dosiervorrichtung zum Herstellen einer Schicht mit quer über die Breite abschnittsweise wechselnder Dicke aufweist.

Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Extruderwerkzeuges sind in Anspruch 1 enthalten.

Mit dem erfindungsgemäßen Extruderwerkzeug wird erreicht, ein Substratband in einem vorgewählten, variablen Gewichtsprofil kontinuierlich mit einem Überzug aus einem thermoplastischen Kunststoff zu beschichten, so daß ein aus einem derartig beschichteten Substratband hergestellter Behälter auf seinen Innenflächen mit einer Schicht mit vorgewählter unterschiedlicher Dicke überzogen ist, so daß Kunststoff eingespart werden kann.

Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Extruders mit einem Extruderwerkzeug zum Beschichten eines Substratbandes,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Extruders und des Extruderwerkzeugs teilweise im Schnitt in größerer Darstellung als in F i g. 1,

F i g. 3 einen Ausschnitt des Extruderwerkzeuges aus F i g. 2 in größerer Darstellung,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 3 in größerer Darstellung und

F i g. 5 einen Schnitt durch das beschichtete Substratband längs der Linie V-V in F i g. 1 in größerer Darstellung.

Ein thermoplastischer Kunststoff, z. B. Polyäthylen wird in einem Extruder 12 erhitzt, geschmolzen, gemischt und zusammengepreßt. Der Kunststoff gelangt dann in eine Kammer 15 innerhalb eines Werkzeughalters 16. Die Kammer 15 steht an ihrem anderen Ende mit einem Verteilkanal 17 eines Extruderwerkzeuges 18 in Verbindung und dient zur Überführung des Kunststoffes aus dem Extruder 12 in das Extruderwerkzeug 18 bei minimaler Haftung.

Das Extruderwerkzeug 18 enthält zwei angepaßte Hälften 21 und 22, an denen Heizelemente 23 und 24 angeordnet sind. Der untere, als Mundstück ausgebildete Teil des Extruderwerkzeuges 18 hat einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt, der durch zwei Backen 25 und 26 gebildet ist, die durch (nicht dargestellte) Verbindungsmittel eingestellt werden können. Die Backen 25 und 26 haben je eine flache Innenfläche, welche die Seitenwände 27 und 28 des Mundstückes bilden. Die Seitenwände 27 und 28 stehen einander mit Abstand parallel gegenüber und begrenzen

einen engen Kanal 29, aus welchem der thermoplastische Kunststoff in Form einer Schicht 30 austritt.

Der Kanal 29, aus welchem die Schicht 30 austritt, hat eine Dicke von 0,5 mm.

Der Verteilerkanal 17 erstreckt sich über die gesamte Länge des Extruderwerkzeuges 18 und ist in dessen Mitte angeordnet Im Extruderwerkzeug 18 ist außerdem ein von Wandteilen 32 und 33 begrenzter Spalt 31 ausgebildet, der an seinem einen Ende mit dem Verteilerkanal 17 und an seinem anderen Ende mit dem Kanal 29 in Verbindung steht. Die Querschnittsfiäche des Spaltes 31 ist größer als die Querschnittsfläche des Kanals 29. Der Spalt 31 hat über seine gesamte Länge einen gleichförmigeil Querschnitt und ist von oben nach unten etwas abgeschrägt In beiden Wandteilen 32 und 33 ist am Ende des Spaltes 31 in der Nähe der Düsenöffnung des Kanals 29 je eine in Längsrichtung verlaufende, halbkreisförmige Ausnehmung 34 bzw. 35 angeordnet Wenn diese beiden Ausnehmungen 34 und 35 einander gegenübergestellt sind, jedoch nicht aneinandergrenzen, dann bilden sie einen Kanal 36.

In dem Kanal 36 ist ein den Durchstrom des thermoplastischen Kunststoffes beeinflussender zylindrischer Dosierstab 37, der eine Anzahl von wendelförmig verlaufende Rillen 45, 46 und 47 aufweisende Abschnitte a, b bzw. c hat. Der Dosierstab 37 ist in eine Vielzahl Abschnitte a, b und c eingeteilt, deren Rillen 45, 46 bzw. 47 unterschiedliche Gangtiefe aufweisen. Wenn der thermoplastische Kunststoff im Spalt 31 nach unten und dann über die verschiedenen Abschnitte a, b und c des Dosierstabes 37 strömt, dann wird der Schicht 30 durch die unterschiedliche Gangtiefe der Rillen 45, 46 bzw. 47 ein Profil mit Streifen 69, 70 und 71 unterschiedlicher Dicke gegeben. Wenn die mit Profil versehene Schicht 30 durch den Dosierstab 37 und dann nach unten durch den Kanal 2!) strömt und aus ihm austritt dann behält sie dieses Profil mit den durch den Dosierstab 37 verursachten Streifen 69, 70 und 71 mit unterschiedlicher Dicke bei. Nach dem Durchgang durch einen Abzugsbereich kommt die Schicht 30, die sich im geschmolzenen Zustand befindet, mit einem bewegten Substratband 39 aus Karton in Berührung, das auf einer rotierenden Druckplatte 40 geführt wird, und zwar kurz vor dem Erreichen eines Walzenspaltes 41 zwischen der Druckrolle 40 und einer Kühlrolle 42, so daß man ein mit Kunststoff beschichtetes Substratband 43 erhält, das hinter der angetriebenen, mit Wasser gekühlten Kühlrolle 42 über eine Führungsrolle 44 zu einer nicht dargestellten Wickeltrommel geführt ist.

Der mit Rillen 45,46 und 47 versehene Dosierstab 37 ist derart ausgebildet, daß er etwa dreizehn Rillen 45,46, 47 pro Zentimeter aufweist. Die Gangtiefe der einzelnen Rillen 45, 46 bzw. 47 ist innerhalb jedes Abschnittes a, bund ckonstant Von einem Abschnitt a, b bzw. c zum anderen ändert sich natürlich die Gangtiefe.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Extruderwerkzeug zum kontinuierlichen Beschichten eines Substratbandes mit einer Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, mit einem aus zwei Hälften gebildeten Mundstück, dessen Länge wenigstens annähernd der Breite der Schicht entspricht, wobei zwischen den beiden Hälften des Mundstücks ein dem Führen des Kunststoffes dienender, in einer Düsenöffnung mündender Kanal verläuft, und mit einem nahe der Düsenöffnung angeordneten Dosierstab zum Einstellen einer gleichbleibenden Menge des Kunststoffes in Längsrichtung der Schicht, dadurch gekennzeich- '⁵ net, daß zum Beschichten des Substratbandes (70) mit einer in ihrer Längsrichtung Streifen (72,69, 71) unterschiedlicher Dicke aufweisenden Schicht (30) der feststehende Dosierstab (37) den Streifen zugeordnete Abschnitte (a, b, c) mit unterschiedlich tiefen Rillen (45,46 und 47) aufweist

2. Extruderwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (45, 46, 47) des Dosierstabes (37) wendelförmig ausgebildet sind.

3. Extruderwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangtiefe der Rillen (45, 46, 47) im Bereich von 0,13 bis 1,5 mm liegt.

4. Extruderwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (45,46 bzw. 47) eines Abschnittes (a, b, ς) gleiche Gangtiefe besitzen.