DE1964675A1 - Folienblaskopf zur Herstellung von Kunststoff-Schlauchfolien - Google Patents

Description

• Folienblaskopf zur Herstellung von Kunststoff Schlauchfolien Bei der Herstellung von Schlauchfolien aus therrnoplastischen Kunststoffen und besonders von dickwandigen Schlauchfolien beispielsweise für freitragende Säcke, sind zur Verbesserung det Folienkühlung Folien-Innenkühlsysteme entwickelt worden, Dabei haben sich die Systeme mit Luftaustausch innerhalb der Folienblas als besonders vorteilhaft erwiesen, weil diese auc bei hohen Ausstoßleistungen ein Verblocken der Folie mit Sicherheit ausschließen. Andererseits erfordern diese Innenkthlsystex jedoch Folienblasköpfe mit großen zentralen Öffnungen, um die Innenkühlluft in ausreichender Menge in die Schlauchbase hinein- und wied aus ihr herauslassen zu können. Derartige Innenkuhlsysteme, bei denen der Innendruck höher gehalten wird, als nr an sich zum Recken der Schlauchfolie erforderlich wAre, sind Gegenstand älterer Patentanmeldungen der Anmelderin.
• Die Aufteilung des seitlich eingespeisten flassestromes und seine Herumleitung um die große zentrale DurchführunsöffnW des Blaskopfes wirft sehr erhebliche technische Probleme auf, weil auf jeden Fall an allen Stellen des Blaskopfes gleichlange Fließwege erhalten werden müssen, um ausgeglichene Foliendicken Toleranzen zu erreichen, die für die Wirtschaftlichkeit der Folienblasanlage ausschlaggebend sind. Im weiteren zeicEmen sicl; fast alle derartigen Blaskopfkonstruktidnen dadurch u, daß si mehr oder weniger stark ausgeprägte Fließschneidenmarkierungen auf der Folie zeigen, die von den Zusammenführungsstellen der zuvor aufgegabelten und in entgegengesetzten Richtungen um die zen trale Blaskopföffnung herumgeführten Masse-ranälen herrühren.
• Diese Fließschneidenmarkierungen bedeuten ohne Ausnahme zugleich eine erhebliche Dünnstelle in der Folie und damit nicht nur eine optische Unstetigkeit, sondern auch eine Schwächung der Folienfestigkeit an den entsprechenden Stellen. Besonders erschwerend kommt hinzu, daß insbesondere für starkwandige Folien für freitragende Säcke oder ähnliche Erzeugnisse vorzugsweise verhältnis mäßig inhomogene und hochmolekulare Polyäthylen-Typen verarbeitc werden, die in der Schmelze innerhalb des Folienblaskopfes empfindlich auf lange Grenzschichten reagieren, wie sie sich an den Wandungen der Verteilungskanäle ergeben. Besonders treten-hierbei die Grenzschichten der radial angeordneten Kanalwände hervor, weil hier hinter den Fließschneiden ausschließlich Grenzschicht@ material zusammenfließt. Durch die erheblich längere Verweilzeit der Schmelze in der Grenzschicht rn den Kanalwänden er.fährt das Material hier eine gewisse Nach-Homogenisierung und einen Teiiabbau der Polymerketten, was noch durch die stärkere Scherut des Materials in der Grenzschicht unterstützt wird, so daß sich dieses Grenzschichtrnaterial anschließend in der Folie stärker ausreckt als das übrige Material, wodurch- sich im-besonderen die unerwünschten Dünnstellen in der Folie ergeben, während bei den homogeneren Feinfolien-Kunststofftypen die Grenzschichteinflüsse sich erheblich geringer bemerkbar machen.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Folien blaskopf zu schaffen, bei dem sich bei Verarbeitung von inhomeg und hochmolekularen Kunststoffen die Grenzschichteinflüsse nicht mehr bemerkbar machen, indem das an den radial angeordneten Flächen der Zuführungskanäle gebildete Grenzschichtmaterial gleich mäßig in die Masse eingemischt wird.
• Eei einem Folienblaskopf zur Herstellung von Sunststo!ff-Schlauchfolien mit seitlicher Einspeisung der Schmelze und mit einer großen axialen Öffnung für den Einbau von in den Folienschlauch hineinragenden Sonderausrüstungen, vorzugsweise einer Folien-Innenkühlvorrichtung mit durch den Blaskopf hindurch er folgendem Luftaustausch, wobei sich die Materialkanäle, ausgehend von der seitlichen Zuführungsbohrung, gabeln und, vorzugsweise um je 900, um den Blaskopf herumgeführt und sodann in Blaskopf-Achsrichtung umgelenkt sind, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß da durch gelöst, daß die i4aterialknnäle hinter der Umlenkungsstelle in an sich bekannter Weise schraubenlinlenförmic; gewendelt aus bildet und einseitig offen sind und durch allmählich abnehmende Höhe der Seitenwandungen mit der gegenüberlic-genden Gehäusewand in Strömungsrichtung sich derart erweiternde Spalte bilden, daß die Wendelströmung allmählich in eine-Axialströmun; übergeht, woj bes vorzugsweise @@ in jedem der Zweigkanäle zwischen der Umlenkung in Achsrichtung und dem Beginn der Wendelstrecke mindestens ein Mischteil zum Einmischen der Grenzschichten der Padialwand gen der Kanäle in den Massestrom vorgesehen ist. Durch die all*^ mählich abnehmende Höhe der Seitenwandungen der Wendelkanäle wird an sich schon eine allmähliche Abgabe des des Grenzschichtmaterials über die in der Höhe abnehmenden seitlichen Begrenzungen der Wende' kanäle in die axiale Strömung und damit eine Verteilung des Grenzschichtmaterials erreicht. Vervollkommnet wird diese Wirkung aber noch dann, wenn vor den Beginn der Wendelkanäle Grenzschicht--Ein mischteile in den Materialführungskanälen vorgesehen sind, die Sie Grenzschichten der ---radial angeordneten Kanalwandungen in den Materialstrang verlagern. Derartige Mischteile sind in den älteren Patentanmeldungen P 19 26 488.1 und P 19 56 459.1 der Anmelderin beschrieben. Durch die erfindungsgemäße Blaskopfausbildung wird die Möglichkeit geschaffen, auch sehr inhomogene Sunststofftypen mit gutem Erfolg zu Blasfolien zu verarbeiten, obwohl die langen Vorverteilerkanäle bei diesen Kunststofftypen zu besonders ausgeprägter Grenzschichtbildung neigen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Material führungskanäle zwischen der Umlenkungsstelle und dem necjinn ihrer gewendelten Abschnitte weitere Gabelungen aufweisen, insbesonderewenn es sich um größere Blasköpfe handelt. Um einen besonders niedrig hauenden Blaskopf zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn erfin dunysgemäß die Materialführungskanäle entgegen der Blasrichtung um gelenkt sind, wobei der die Masse um 180° in Richtung zum Düsenspal umlenkende Muldenring zum Zwecke der Druckregulierung in Achsrichtung verstellbar ist. Ferner können zwcckmäßig die Grenz schicht-Einmischteile gegen ihren Abmessungen entsprechende Kanäle Teilstücke austauschbar sein, um den erfindungsgemäßen Folientzlaskopf auch für die Verarbeitung homogener Kunststofftypen einsetzen zu können. Die für die Grenzschicht-Einmischteile erforderlichen GehAuse Ausnehmungen werden dabei durch die einzusetzenden Kanal-Teilstückeusgefüllt, so daß Totecken vermieden werden.
• Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung anhang der Zeichnung näher erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispi( eines erfindungsgemäßen Felienblaskopfes; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig.l in einer Abwicklung; Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer anderen Ausf2hrungsform; Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Folienblaskopfes und Fig. 5 bis Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel für ein bei den blas köpfen nach den- Fi(j. 1 bis 4 verwendetes Grenzt schicht-Einmischteil.
• Die von der in Fig.1 angedeuteten Schneckenpresse 1 get fördert Kunststoffschmelze wird durch das Anschlußstück 2 mit der Masse-Bohrung 3 in das Blaskopfgehäuse 4 geleit. In den Einsatz 5 mit vorzugsweise kegeliger Mantelfläche sind die materialführenden Kanäle eingenrbeitet. Der Massestrom gabelt sich an der Schneide 6 und wird in die beiden Kanäle 7 geführte die in entgegengesetzter Richtung um 900 um den blaskopf herumgeführt sind.
• An den Umlenkstellen S werden die Materialkanäle in cine zur Blaskopfachse parallele Richtung, und zwar entgegengesetzt zur Dlasrichtung, umgelenkt. Anschließend können die Kanalabschnitte 9, welche die eingesetzten Grenzschicht-Einmischteile 10 aufweisen, die Masse dierekt in die gewendelten Kanäle 11 leiten, wie dies die Fig. 2 zeigt, oder es können sich die Kanäle 9, insbesondere bei größeren Plasköpfen, noch weiter, wie in Fiw. 3 tdargestellt, geradzahlig aufteilen und dann in die entsprechende Anzahl gewendelter Kanäle 11 eiiimünden Sm der mit 12 gekennzeichneten Stelle beginnen sich zwischen den Wandungen der Kanäle 11 und dem Gehäuse 4 die sich allmählich erweiternden Spalte zu bilden, über die die anfängliche Umfangs- bzw. Wendelströmung allmählich in eine axiale Strömung übergeht, indem die Masse über die immer niedriger werdende, in Strömungsrichtung vordere Kanal-Seitenwand in den Raum zwischen dem Gehäuse 4 und dem Einsatz 5 übertreten kann.
• Nach der Umlenkung des Massestromes durch den zur Druck regulierung vorzugsweise axial verstellbaren Muldenring 13 mit den Stellschrauben 14 fließt die Schmelze durch den Ringraum 15 zum Düsenspalt 16, der den Folienschlauch 17 ausformt. Die Innen kühlung ist mit dcra-Zuführungsrohr 18 und dem zu diesem konzentr.
• schen Auslaßkanal 19 für die Kühlluft angedeutet.
• In Fig. 4 ist ein höher bauender Blaskopf dargestellt, bei welchem die Masse an der Umlenkstelle s nicht entgePn, ssndern in Blasrichtung umgelenkt wird Für diesen Blaskopf gelten die um 180° gedrehten Schnitte gemäß den Fig. 2 und 3 längs der Linie II-II entsprechend, wobei jedech der verstellbare Umlenk ring 13 mit den Einstellschrauben 14 entfällt.
• In en Fig. 5 is 8 ist ein der älteren Patentanmeldung P 19,56 459.1 der Anmelderin entsprechendes Grenzschicht-Einmischteil dargestellt. Die Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5, die Fig. 7 eine perspektivische Darstellung aus der Richtung despfeiles VII und die Fig. 8 eine pe.rspekti vische Darstellung in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 5 dar.
• Das in jedem Kanal 9 eingesetzte Mischteil 10 faßt je einen von zwei radial nebeneinander liegenden Teilströmen des Kanals 9 über die Schrägen 20 bzw. 21 zusammen und führt sie über den Kreuzungspunkt 21 aneinander vorbei. Anschließend erweitern sich die gekreuzten Kanäle längs der Schrägen 25,26, die an den Kanten 23,24 beginnen, so daß sich zusammen mit Schrägen 27,28 die im wesentlichen diagonal liegenden Schneiden 29,30 bilden.
• Durch die Schraffur je eines vor und hinter-dam Mischteil liegenden Kanalquerschnittes in Fig. 8 wird die Einmischung des mit fetten Strichen dargestellten radialen Grenzschicht-Materials in das nichtverinderte Kernmaterial näher erläutert, wodurch der störende Einfluß des Grenzschichtmaterials vergleichmäßigt wird Das dargestellte Einmischteil ist nur auf die Einmischung Ses Geenzschichtmaterials ausgelegt. Ist darüber hinaus auch die Vergleichmäßigung von sehr ungleichen-Massetemperaturen, wie sie sich beispielsweise hinter den langen Anschlußteilen bei Boppelkopf-Anlagen ergeben, von Interesse, so können Einmischteile mit feineren Lamellen verwen;et werden, die eine Temperatur-Vergleicht mäßigung nach dem Prinzip des Kreuzstrom-Wärmeaustauschers bewir ken und glichzeitig die' Grenzschichten in die Mitte des Material stranges verlagern. Ein derartiges Einmischteil ist Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung P 19 26 488.1 der Anmelderin Da, wie oben erhänt, die wesentlich homogeneren Feinfolie cn-Xunststofftypen ebenfalls mit den beschriebenen Folienblasköpfen mit Folien-Innenkühlvorrichtung mit wesentlicher Leistungssteigerung verarbeitet werden können, und diese Feinfolien-Kunststofftypen nicht so empfindlich auf die unvermeidbaren Grenzschiedten reagieren, können zur Vermeidung des durch den Einbau der Einmischteile eintretenden Druckanstieges die Einmischteile leicht herausnehmbar angeordnet und die Gehäuse-Ausnehmungen für den Einbau der Einmischteile durch Kanal-TEilstücke mit entsprechenden Abmessungen ausgefüllt werden, so daß strömungsungüngstige Totecken vermieden werden , Durch läßt sich c'-ie erfindungsgemäße Konstruktion optimal für die Verwendung homogener sowie stark in' homogener Kunststofftypen verwenden.

Claims (4)

Pätentansprüche

1.) Folienblaskopf zur Herstellung von Kunststoff-Schlauchfolien mit seitlicher Einspeisung der Schmelze und mit einer großen axialen Öffnung für den Einbau von in -Ren Folienschlauch hineinragenden Sonderausrüstungen, vorzugsweise einer Folien Innenkühlvorrichtung mit durch den Blaskopf hindurch erfolgendem Luftaustausch, wobei sich die Materialkanäle, ausgehend von der seitlichen Zuführungsbohrung, kabeln und, vorzugsweise um je 900 um den Blaskopf herumgeführt und sodann in Blaskopf Achsrichtung herumgelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialkanäle (7) hinter cler-Umlenkungsstelle () in an sich bekannter Weise schraubenlinienförmig gewen5elt ausgebildet und einseitig offen sind und durch allmählich abnehmende Höhe der Seitenwandungen mit der gegenÜberliegenden Gehäusewand in Strömungsrichtung sich derart erweiternde Spalte bilden, daß die Wendelströmung allmählich in eine Axialströmung übergeht, wobei vorzugsweise in jeden der Zweigkanäle (9) zwischen der Umlenkung (-8)-in Achsrichtung und dem Beginn (12) der Wendel strecke (11> mindestens ein Mischteil (10) zum Einmischen der Grenzschichten der Radialwandungen der Materialkanäle (7,9) in den Masse strang vorgesehen ist.

2. Folienblaskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialführungskanäle (9} zwischen der Umlenkungsstelle (8) und dem Beginn (12).*ihrer gewendelten Abschnitte (11) weitere Gabelungen aufweisen.

3. Folienblaskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialführungskanäle (7,9) entgegen der Blas richtung umgelenkt sind und daß der die Masse um 180° in Richtung zum Düsenspalt (16) umlenkende tvIulclenring (13) in Achsrichtung verstellbar ist-.

4. Folienblaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grnzschiht-Einmischteile (10)-gegen ihren Abmessungen entsprechende Kanal-Teilstücke austauschbar sind.