DE19924540C1 - Extruderdüsenkopf - Google Patents

Abstract

Ein Extruderdüsenkopf besteht aus einem inneren zylindrischen Dorn und einem diesen konzentrisch einfassenden Mantel, zwischen denen ein ringförmiger Kanal gebildet ist, der in den Düsenspalt mündet. Dem ringförmigen Kanal wird durch eine Leitung eine Kunststoffschmelze zugeführt. Um zu verhindern, daß die Kunststoffschmelze im Bereich des Anfangs des ringförmigen Kanals in einen sich durch Wärmedehnung zwischen dem Dorn und dem Mantel ausbildenden Spalt eindringt, ist zwischen beide ein Ring mit einem derartigen Wärmeausdehnungskoeffizienten eingesetzt, daß er den Spalt zwischen dem Mantel und dem Dorn bei Erwärmung durch die Kunststoffschmelze dichtet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Extruderdüsenkopf, vorzugsweise Folienblaskopf für Mono- und/oder Coextrusion, bestehend aus mindestens einem inneren zylindri­ schen Dorn und einem diesen konzentrisch einfassenden Mantel, zwischen denen ein ringförmiger Kanal gebildet ist, der in den Düsenspalt mündet, und aus minde­ stens einer in dem dem Düsenspalt gegenüberliegenden Bereich in den ringförmi­ gen Kanal mündenden, eine Kunststoffschmelze zuführenden Leitung.

Folienblasköpfe dieser Art sind bekannt. Üblicherweise sind in den Dorn eine oder mehrere wendelförmige Nuten eingearbeitet, deren Tiefe von dem oder den Zufüh­ rungskanälen ausgehend in Richtung zu dem Düsenspalt abnimmt, so daß die Kunststoffschmelze zunehmend über die die Kanäle begrenzenden Stege hinweg­ tritt und eine gleichmäßige Strömung in axialer Richtung annimmt. Ein besonderes Problem bekannter Extruderdüsenköpfe besteht darin, daß der Dorn jenseits des Anfangs des ringförmigen Kanals dichtend in eine zylindrische Bohrung des Man­ tels eingepaßt wird. Wird der Extruderdüsenkopf jedoch durch die diesen durch­ strömende Kunststoffschmelze erwärmt, dehnt sich der Mantel aufgrund seines größeren Durchmessers stärker als der zentrale Dorn, so daß sich zwischen beiden ein Spalt bildet, in den die unter Druck eingespeiste Kunststoffschmelze eindringt. Da sich die Schmelze im Bereich dieses Spalts aufstaut und aufgrund ihrer langen Verweilzeit in dem heißen Düsenkopf sich zersetzen und verspröden kann, können von der Schmelze Teilchen der abgelagerten Schmelze mitgerissen werden, die sich in dem extrudierten Folienschlauch bzw. der aufgeblasenen Schlauchblase als Störungsstellen bemerkbar machen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Extruderdüsenkopf der eingangs ange­ gebenen Art zu schaffen, bei dem sich bei Erwärmung kein Spalt zwischen dem zentralen Dorn und dem diesen einfassenden Mantel bilden kann, in den sich Kunststoffschmelze stauen und ablagern kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich des Anfangs des ringförmigen Kanals zwischen den Dorn und den Mantel ein Ring mit einem derartigen Wärmeausdehnungskoeffizienten γ eingesetzt ist, daß er den Spalt zwi­ schen dem Mantel und dem Ring bei Erwärmung dichtet.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Ring weist einen anderen Wärmeausdeh­ nungskoeffizienten γ als das Material des Dorns und des Mantels auf, so daß er den sich aufgrund der größeren Wärmedehnung des Mantels sich bildenden Spalt zwischen Dorn und Mantel gleichsam wie eine Preßpackung abdichtet.

Zweckmäßigerweise ist auf den Dorn ein Ring aufgesetzt, der einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als der Mantel.

Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß auf die innere Wand des Mantels ein Ring aufgesetzt ist, der einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizi­ enten aufweist als der Mantel.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Ringe in ringför­ migen Absätzen des Dorns und/oder des Mantels gehaltert sind. Zum Aufschieben der Ringe kann also der Mantel bis zu dem stufenförmigen Absatz mit einer Boh­ rung größeren Durchmessers und/oder der Dorn mit einem kleineren Durchmesser versehen sein. Der Ring liegt einmal mit einer Stirnfläche an der Stirnfläche an der Stirnfläche des ringförmigen Absatzes und zum anderen mit seinem äußeren oder inneren Umfang an dem Mantel oder dem Dorn in der Ausdrehung an.

Ist der Dorn und der Mantel aus Stahl oder einer Stahllegierung hergestellt, besteht der Ring zweckmäßigerweise aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Bronze, Messing oder einer Messinglegierung.

Nach einer anderen Ausführungsform wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Dorn und der diesen einfassende Mantel in der Weise unterschiedliche Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten aufweisen, daß der unterhalb des ringförmigen Kanals be­ findliche, den Dorn mit dem Mantel verbindende Sitz bei Erwärmung dichter wird. Bei dieser Ausführungsform erhöht sich der Preßsitz zwischen Dorn und Mantel, so daß im Sitzbereich etwa noch befindliche Spalte geschlossen werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Mantel ein Rohrstück mit einem derartigen Wärmeausdehnungskoeffizienten ein­ geschrumpft ist, daß der unterhalb des ringförmigen Kanals befindliche, den Dorn mit dem Mantel verbindende Sitz bei Erwärmung dichter wird.

Nach einer anderen Ausführungsform wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf den Dorn ein Rohrstück mit einem derartigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufgeschrumpft ist, daß der unterhalb des ringförmigen Kanals befindliche, den Dorn mit dem Mantel verbindende Sitz bei Erwärmung dichter wird. Auch in diesem Fall wird der Preßsitz dichter, so daß Spalte vermieden werden.

In das Rohrstück bzw. durch das Rohrstück hindurch in den Dorn können eine oder mehrere wendelförmige Nuten mit zum Düsenspalt hin abnehmender Tiefe einge­ fräst sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der perspektivisch ein Folienblaskopf mit teilweise geschnittenem äußerem Mantel dargestellt ist, näher erläutert.

Der Folienblaskopf 1 besteht aus einem inneren zentralen Dorn 2, der von einem äußeren Mantel 3 konzentrisch eingefaßt ist. Zwischen dem Dorn 2 und dem Man­ tel 3 ist ein Ringspalt 4 gebildet.

Der Dorn 2 ist auf seinem Umfang mehrgängig mit wendelförmigen Nuten 3 verse­ hen, deren Tiefe ausgehend von dem Anfang des Ringspalts 4 zu dem Düsenspalt 5 hin abnimmt. Die Nuten 3 enden im Abstand vor dem Ringspalt 5. Der Düsenkopf 1 ist mit einem axialen Zuführungskanal für die Kunststoffschmelze versehen, durch den in Richtung des Pfeils A eine Kunststoffschmelze zugeführt wird. Der Zufüh­ rungskanal mündet in den Anfangsbereich der wendelförmigen Nuten 3, so daß die Schmelze in Richtung der wendelförmigen Nuten gefördert und aufgrund der ab­ nehmenden Nuthöhe zunehmend in Richtung der Pfeile über die die Nuten tren­ nenden Stege in axialer Richtung umgelenkt wird.

In dem Anfangsbereich des Ringkanals 4 und jenseits von diesem ist in eine Aus­ drehung der Innenwandung des Mantels 3 und/oder eine Eindrehung des Dorns 2 ein Dichtungsring 6 eingelegt, der einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten γ als der Dorn 2 und der Mantel 3 aufweisen. Dieser Wärmeausdehnungskoeffizient des Ringes ist derart auf den Dorn 2 bzw. den Mantel 3 abgestimmt, daß er eine dichtende Packung bildet, wenn sich bei Erwärmung des Folienblaskopfes der Mantel 3 aufgrund seines größeren Durchmessers stärker ausdehnt als der Dorn 2.

Claims (8)

1. Extruderdüsenkopf, vorzugsweise Folienblaskopf für Mono- und/oder Coex­ trusion, bestehend aus mindestens einem inneren zylindrischen Dorn (2) und einem diesen konzentrisch einfassenden Mantel (3), zwischen denen ein ringförmiger Kanal (4) gebildet ist, der in den Düsenspalt (5) mündet, und aus mindestens einer in dem dem Düsenspalt gegenüberliegenden Bereich in den ringförmigen Kanal mündenden, eine Schmelze zuführenden Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Anfangs des ringförmigen Kanals (4) zwischen den Dorn (2) und den Mantel (3) ein Ring (6) mit einem derartigen Wärmeausdeh­ nungskoeffizienten γ eingesetzt ist, daß er den Spalt zwischen dem Mantel (3) und dem Dorn (2) bei Erwärmung dichtet.

2. Extruderdüsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Dorn (2) ein Ring (6) aufgesetzt ist, der einen größeren Wärmeausdehnungs­ koeffizienten aufweist als der Mantel.

3. Extruderdüsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die innere Wand des Mantels (3) ein Ring (6) aufgesetzt ist, der einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als der Mantel.

4. Extruderdüsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ring (6) in ringstufenförmigen Absätzen des Dorns (2) und/oder des Mantels (3) gehaltert sind.

5. Extruderdüsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dorn (2) und der Mantel (3) aus Stahl oder einer Stahllegierung und der Ring (6) aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Bronze, Messing oder ei­ ner Messinglegierung besteht.

6. Extruderkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dorn und der diesen einfassende Mantel in der Weise unter­ schiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, daß der unterhalb des ringförmigen Kanals befindliche, den Dorn mit dem Mantel verbindende Sitz bei Erwärmung dichter wird.

7. Extruderkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in den Mantel ein Rohrstück mit einem derartigen Wärmeausdeh­ nungskoeffizienten eingeschrumpft ist, daß der unterhalb des ringförmigen Kanals befindliche, den Dorn mit dem Mantel verbindende Sitz bei Erwärmung dichter wird.

8. Extruderdüsenkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf den Dorn ein Rohrstück mit einem derartigen Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten aufgeschrumpft ist, daß der unterhalb des ringförmigen Kanals befindliche, den Dorn mit dem Mantel verbindende Sitz bei Erwärmung dichter wird.