DE2140194C3

DE2140194C3 - Ringdüse für Strangpressen

Info

Publication number: DE2140194C3
Application number: DE19712140194
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dipl.-Ing. 6715 Lambsheim; Lindner Edmund Dipl.-Ing. 6700 Ludwigshafen Scholl
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Filing date: 1971-08-11
Publication date: 1976-02-12

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ringdüse für Strangpressen und betrifft im besonderen einen Blaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem feststehenden Dorn und einem zentrierbaren Außenring, der mittels in ihm angeordneten Kanälen mit Einlaß- und Auslaßöffnungen für ein Heiz- bzw. Kühlmedium heiz- bzw. kühlbar ist.

Es ist bekannt, thermoplastische Kunststoffe auf Strangpressen mit einer vorgeschalteten Ringdüse nach dem Blasverfahren zu Schlauchfolien zu verarbeiten. Man unterscheidet gewöhnlich zwei Arten von Ringdüsen, den Winkel- und den Geradeaus-Blaskopf. Wegen der gleich langen Fließwege wird dem Geradeaus-Blaskopf gegenüber dem Winkelkopf der Vorzug gegeben. Bei der Fertigung mit Geradeaus-Blasköpfen sind jedoch auf den Folien oft Stegmarkierungen sichtbar, während sich bei Winkelköpfen, bei denen die Kunststoffmasse um den Kern geführt wird, eine Fließnaht auf der Folie abzeichnet.

Um die Fertigungstoleranzen und die Oberflächenbeschaffenheit der Blasfolien nicht zu beeinträchtigen, dürfen insbesondere im Bereich der Düsenmündung keine wesentlichen Druck- und Temperaturgefälle vorkommen.

Gemäß einem bekannten Werkzeug für die plastische Verformung von Kunststoffen (deutsches Gebrauchsmuster 19 14 830) wird der Innendorn über seine ganzen Wandungen als Wärmeaustauscher ausgebildet.

Es ist ferner eine Ringdüse für Strangpressen zum Herstellen von Rohren und Schläuchen aus plastischem Material bekannt (deutsche Auslegeschrift 10 97 661). bei der zur Erzielung eines vorgegebenen Temperaturniveaus elektrische Heizbänder um den Spritzkopf am Umfang des Außenringes vorgesehen sina

Schließlich werden in der deutschen Offenlegungsschrift 19 33 920 und der schweizerischen Patentschrift 3 24 782 Spritzköpfe beschrieben, die eine Beheizung von Dorn und Außengehäuse mittels radial angeordneter und spiralförmig verlaufender Kanäle mit je einer Zufuhr- und einer Auslaßöffnung für das Heiz- und Kühlmedium bzw. eine Beheizung über im Dornhalter vorgesehene Bohrungen enthalten.

Diese bekannten Vorrichtungen befriedigen jedoch nicht in jeder Hinsicht, sei es. daß die verfahrenstechnischen Funktionen, wie gleichmäßiges Erwarmen bzw. Kühlen oder gleichmäßige mechanische Beanspruchung der Kunststoffschmelze nur in geringem Umfang erfüllt werden, oder sei es, daß die Dickentoleranzen des Extrudates zu groß sind und die Oberflächengüte der Schlauchfolien beeinträchtigt wird Ein frei wählbares Temperaturprofil am Umfang des Außenringes bzw. Düsenspaltes kann mit den bekannten Einrichtungen nicht erzielt werden.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde auf Grund unterschiedlicher Fließgeschwindigkeiten und Strömungswege der Kunststoffschmelze sich einstellende ungleichförmige Temperaturzonen zu beheben.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß dadurch gelöst daß der Außenring in mehrere Temperatursegmente unterteilt ist, die aus 4 bis 16 Temperierkammern mit getrennten Ein- und Auslaßöffnungen für das Heizbzw. Kühlmedium sowie aus einem an sich bekannten Heizband am äußeren Umfang des Außenringes beste-

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Einlaßkanal der Einlaßöffnung ein isoliertes Prallblech angeordnet.

Die Konstanthaltung eines vorgewählten Temperaturprofils am Umfang des Düsenspaltes in der Ringdüse erfolgt über die segmentweise Ansteuerung der einzelnen Temperiersegmente durch an sich bekannte Regelelemente (in der Zeichnung nicht dargestellt). Hierdurch ist es möglich, direkt auf das Fließverhalten der Kunststoffschmelze im Düsenspalt einzuwirken, wodurch gewährleistet wird, daß das Extrudat in einer optimalen Dickentoleranzverteilung hergestellt wird. Darüber hinaus ist es möglich, durch geeignete Wahl der Temperaturführung an den thermisch gesteuerten Segmenten der Ringdüse die Oberflächenstruktur der Schlauchfolie zu beeinflussen, etwa in Form eines erwünschten Mikroschmelzbruches oder zur Erzielung einer besonderen Transparenz. Weiterhin erübrigt sich durch Ausnutzung der regelungs- und steuerungstechnischen Möglichkeiten eine mechanische Justierung des Düsenspaltes, die bei herkömmlichen Folienblasköpfen zur Erzielung der geforderten Dickentoleranzen unerläßlich ist.

Eine beispielhafte Ausführungsform ist in den F i g. 1 und 2 schematisch dargestellt, die einen Überblick über die Funktion der einzelnen Bauelemente der Ringdüse geben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt und

F i g. 2 einen Querschnitt der Ringdüse in der Ebene

Gemäß F i g. 1 besteht die Ringdüse im wesentlichen aus einem feststehenden Dorn 8 und einem zentrierba-

ren Außenring 1, in den axial Temperierkammern 2 eingelassen sind. Zweckmäßig vier bis sechzehn, vorteilhaft sechs bis zehn solcher Temperierkammern 2, die getrennte Einlaß- 3 und Auslaßöffnungen 4 für das Heiz- bzw. Kühlmedium haben, sind mit einem Heizband 5 zu einem Temperiersegment 9 zusammengefaßt (F i g. 2). Im allgemeinen sind etwa vier bis zwölf Temperiersegmente 9 am Außenring ! angeordnet. Als Heiz- Dzw. Kühlmedium kommen Luft und Öl in Betracht. Durch die dargestellte Anordnung der Temperierkammern 2 ist für optimale Verwirbelung der Luft bzw. des Öls Sorge getragen. Durch Anpassung der Auslaßöffnungen 4 im oberen Teil der Temperiersegmente 9 kann der Druckabfall und damit die Strömungsgeschwindigkeit des Temperiermediums optimal eingestellt werden. Außerdem wird hierdurch gegebenenfalls für Entlüftung gesorgt. Zur Vermeidung lokaler Abkühlung ist am Einlaßkanal 3' ein isoliertes Prallblech 6 vorgesehen. Die zwischen den einzelnen Temperierkammern 2 angeordneten Trennstege 10 sind so bemessen, daß ein ausreichender Wärmeübergang von den am äußeren Umfang des Außenringes 1 angebrachten elektrisch beheizten Heizbändern 5 zur im Düsenspalt 7 fließenden Kunststoffschmelze sichergestellt ist. Das äußere Heizband 5 ist vorzugsweise in so viele Segmente aufgeteilt, wie der Außenring 1 Temperiersegmente 9 enthält, kann aber auch als Heizband mit gleicher Wärmeverteilung am Umfang ausgelegt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ringdüse fur Strangpressen, insbesondere Blaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem feststehenden Dorn und einem zentrierbaren Außenring, der mittels in ihm angeordneten Kanälen mit Einlaß- und Auslaßöffnungen für ein Heiz- bzw. Kühlmedium heiz- bzw. kühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (1) in mehrere Temperiersegmente (9) unterteilt ist, die aus vier bis sechzehn Temperierkammern (2) mit getrennten Einlaß- (3) und Auslaßöffnungen (4) fur das Heizbzw. Kühlmedium sowie aus einem an sich bekann- is ten Heizband (5) am äußeren Umfang des Außenringes (1) bestehen.

2. Ringdüse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wärmeübergang vom Heizband (5) zur im Düsenspalt (7) fließenden Kunststoffschmelze annähernd parallel und senkrecht zur Düsenachse verlaufende Trennstege (10) angeordnet sind.

3. Ringdüse gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- (3) und Auslaßöffnung (4) so angeordnet sind, daß die Strömungsrichtung des Heiz- bzw. Kühlmediuins der Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze entgegengesetzt ist.

4. Ringdüse gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaßkanal (3') der Einlaßöffnung (3) ein isoliertes Prallblech (6) angeordnet ist.