DE2153467A1

DE2153467A1 - Schlauchextrusionswerkzeug mit schmelzefilter

Info

Publication number: DE2153467A1
Application number: DE2153467A
Authority: DE
Inventors: Guenther Augustin; Erich Dr Dr Ing Lenk
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1971-10-27
Filing date: 1971-10-27
Publication date: 1973-05-03

Description

Wuppertal Schlauchextrusionswerkzeug mit Schmelzefilter Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlauchextrusionswerkzeug, insbesondere Blasfolienwerkzeug, das im wesentlichen aus einem Werkzeuggehäuse mit Schmelzeeinlaßkanal sowie angeschlossenen Schmelzeverteilerkanälen und einem zentral im Werkzeuggehäuse angeordneten, zusammen mit diesem einen Düsenringspalt bildenden Werkzeugdorn besteht. Es ist mit einem in Schmelzefließrichtung vor dem Düsenringspalt angeordneten, zwischen Gehäuse und Dorn sich befindenden Schmelzefilter versehen, das aus einem gelochten Siebträger und zugeordneten Siebfiltern in einer bestimmten, jedoch wählbaren Anzahl besteht.
Der Werkzeugdorn ist durch Befestigungsmittel mit dem Werkzeuggehäuse fest, jedoch lösbar verbunden.
Bei einem bekannten Blasfolienwerkzeuq mit Schmelzefilter ist der Siebträger in ebener Bauart mit entsprechend ausgebildeten Filtersieben ausgeftihrt Die Filterfläche eines solchen Schmelzefilters ist aufgrund des vorliegenden Durchflußkanalquerschnittes begrenzt und daher gering, wobei eine Vergrößerung immer mit einer Baugrößenveränderung verbunden ist.
Diese Schmelzefilter sind außerdem ungUnstig im Blasfolienwerkzeug angeordnet, und zwar können sie zum Zwecke des Filterwechsels nicht leicht und schnell ein- bzw. ausgebaut werden.
Eine verbesserte Ein- bzw. Ausbaumöglichkeit des Schmelzefilters durch eine veränderte Anordnung der Bauteile, wobei möglichst wenig stützende Teile vorgesehen sind, genügt nicht den Erfordernissen des Betriebes, es muß auch eine möglichst große Filterfläche mit ausreichend hoher Standzeit zur Verfügung stehen. Hier bietet sich ein Schmelzefilter in Hülsenform an.
Ein derartiges Filter mit einem Siebträger in Rohlzylinderform ist einem Schmelzefilter der ebenen Bauart bei vergleichbarer Werkzeugbaugrdße hinsichtlich der Filterfläche überlegen. Ein derartiges Filter ist bei einem Extrusionswerkzeug mit Dorn für die Rohrherstellung bekannt.
Bei dem nach der DT-AS 1 182 420 und Zeitschrift "Kunststoffe" 1966, Heft 4, Seite 271 bekannten Werkzeug ist der Dornhalter als langgestreckter, durch einen Boden einseitig in Richtung der Längsachse geschlossener flohlkörper ausgebildet und weist im Mantel eine Vielzahl von öffnungen auf, die den Einlaßkanal mit dem Rohr bildenden Hohlraum verbinden.
Bei dieser bekannten Bauart ist die gesamte Bodenfläche mit dem vollen hohen Schmelzedruck beaufschlagt. Der Anwendung sind aus diesem Grunde hinsichtlich der Baugröße Grenzen gesetzt, daß die Kräfte dann so groß werden können, daß sie nicht mehr sicher aufzunehmen sind.
Zweck der Erfindung ist es, ein Schmelzefilter in Hülsenform in einem Schlauchextrusionswerkzeug anzuwenden. Es soll dabei ein Minimum an filterstützenden und lagefixierenden Werkzeugbauteilen vorgesehen und durch deren Anordnung ein einfacher, leichter und schneller Filterwechsel möglich sein. Aufgabe der Erfindung ist es, das Werkzeug so auszubilden, daß zugleich durch Anordnung günstiger Schmelzeverteilerkanäle vor dem Schmelzefilter die erzeugten Kräfte durch den Schmelzedruck, selbst bei großer zur Verfügung stehender Querschnittsfläche des Dorns, niedrig sind und sicher aufgenommen werden können, und daß gleichzeitig ein günstiger vergleichmäßigter Schmelzefluß zu erzielen ist.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser technischen Aufgabe ein im Gehäuse ausgebildeter, zentral mit Schmelze gespeister Verteilerkanal in Sternform vorgesehen, an dem sich ein gemeinsamer Ringkanal anschließt, der außen von einem an sich bekannten, zwischen Dorn und Gehäuseboden angeordneten Schmelzefilter in Hülsenform, insbesondere ohlzylinderform, begrenzt ist, und dessen Begrenzung nach innen von einer polygon vorliegenden Gehäusewand gebildet ist,derm Wandabschnitte mittig die Auslaßöffnungen des Sternkanals aufweisen.
Durch diese Lösung liegt eine günstige und gleichmäßige Schmelzeverteilung bei gleichzeitig günstiger niedriger Beanspruchung der Dornhaltemittel durch den herrschenden Schmelzedruck vor. Das Schmelzefilter ist zugleich Schmelzeverteil- und Widerstand erzeugendes Element . Es besteht im wesentlichen aus einem Siebträger und Siebfiltern. Dorn und Siebträger können zum Zwecke des einfachen Siebwechseis leicht, schnell und einfach herausgenommen werden.
Die aus den sternförmig angeordneten Verteilerkanälen auströmende Schmelze gelangt jeweils in Ringkanalabschnitte mit einem lichten Querschnitt, die einen gleichmäßigen Schmelzedurchfluß an allen Stellen des Umfanges durch das Schmelzefilter erlauben.
Die weiteren wesentlichen Vorteile sind, daß bei dieser Bauart die durch den Schmelzedruck erzeugten Kräfte auch bei verhältnismäßig großem Düsendurchmesser verhältnismäßig niedrig sind, und daß das hülsenförmige Schmelzefilter und der Dorn als lösbare Baueinheit ausgebildet wenden können. Dies kann an der Trennfuge zwischen Dorn und Siebträger durch einen Schnellverschluß erfolgen, der bevorzugt als. Bajonettverschluß ausgebildet sein kann.
Für den Ausbau des Dornes samt Schmelzefilter ergibt sich somit als weiterer Vorteil, daß nach Lösen der Dorn und Gehäuse verbindenden Verschraubung die Baueinheit aus dem Gehäuse und aus der ihr zugeordneten Schlauchkühlvorrichtung ohne weiteres herausgenommen werden kann. Außer dieser Maßnahme sind keine weiteren Hantierungen für den Filterwechsel erforderlich.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der lichte Querschnitt des den Verteilerkanälen zugeordneten Ringkanals verAnderlich ausgebildet sein.
Hiernach können die Wandabschnitte der polygonen Gehäusewand eben oder kurvenförmig ausgebildet sein.
Der Ringkanalquerschnitt zwischen zwei Polygonecken ist jeweils so ausgebildet, daß der Durchflußquerschnitt lm Bereich der Ecken nach Null tendiert, wohingegen er in Bereich der Austrittsöffnungen der Sternkanäle den größten lichten Querschnitt aufweist. Durch diese Ausbildung des Ringkanals und Zuordnung des einen Strömungswiderstand bildenden Schmelzefilters wird die fließende Schmelze gezwungen, auch zu den Stellen zu strömen, die sich zwischen den Sternkanalauslässen befinden, wodurch eine gleichmäßige Schmelzeverteilung gewährleistet ist und die Bildung sogenannter toter Zonen* vermieden wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Schmelzefilter aus einem hohlzylindrischen Siebträger mit Radialbohrungen und innen in einer Ausnehmung vorliegenden geschichteten hülsenförmigen Siebfiltern.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die radialen Löcher des Siebträgers in zueinander versetzten Lochreihen angeordnet. Hierdurch bilden sich überlappende Schmelzeeinzelströme Auch die Maßnahme nach dem weiteren Merkmal, die Siebfilter aus schräg geschnittenen Streifen eines Maschensiebes herzustellen und diese Siebfilterstreifen zu schichten, so daß verschiedene Geweberichtungen vorliegen, dient dem Zweck, daß sich zusätzlich überlappende Schmelzeströme bilden. Der weitere Vorteil dieser beiden Maßnahmen liegt auch darin, daß hierdurch eine günstigere Verteilung des Schmelzedruckes auf die von Schmelze beaufschlagte Fläche des Schmelzefilters erfolgt und so die Beanspruchung dieses Elementes günstig gestaltet wird.
Alternativ kann der Siebträger aus koaxial geschichteten Einzelringen bestehen, die durch Distanzmittel radial sowie axial zueinander lagefixiert angeordnet sind und Radialspalte bilden. Die Ringe sind durch Haltemittel Pusamnrengefaßt, Außerdem kann anstelle des aus Lochring oder Einzelringen und Filtersieben gebildeten Schmelzefilters auch ein Sintermetallfilterring verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner der in Fließrichtung im Anschluß an das Schmelzefilter vorliegende Austrittskanal mit einem Drosselspalt und einem Verweilzeitabschnitt mit gegenüber dem Düsenspalt vergkößertera Durchflußquerschnitt versehen.
Hierdurch wird eine günstige Beeinflussung des durch das Schmelzefilter bereits vergleichmäßigten Schmelzestromes durch weitere Vergleichmäßigung und Beruhigung im Sinne des Verweilens herbeigeführt, ehe die Schmelze den Düsenringspalt verläßt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und erläutert.
Es zeigt Fig. 1 ein Schlauchextrusionswerkzeug mit sternförmigem Verteilerkanal, angeschlossenem gemeinsamem Ringkanal und einem Schmelzefilter in Hohlzylinderform im Längsschnitt; Fig. 2 den Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1; Fig. 3 einen Ausschnitt des Siebträgers in Ansicht mit versetzter tochreihenanordnung.
Das Werkzeuggehäuse des Schlauchextrusionswerkzeuges besteht im wesentlichen aus einem Mantel 1, einem Boden 2 und einem Innenteil 3; der Dorn ist mit 5 bezeichnet und zwischen Gehäuse und Dorn befindet sich ein hohlzylindrisch ausgebildetes Schmelzefilter 4.
Der Schmelzeeinlaßkanal ist mit 6, die Schmelzeverteilerkanäle sind mit 7 und der Austrittsdüsenringspalt ist mit 8 bezeichnet.
Der zentral im Gehäuse 1 angeordnete Dorn 5 ist durch einen Zentriersitz 9 gegenüber dem Gehäuse 1,3 lagefixiert angeordnet und durch umfangsverteilt achsparallel angeordnete Schrauben 10 mit dem Gehäuse 1,2 fest, jedoch lösbar verbunden. Eine Dichtung oder eine entsprechend wirkende Dichtfläche zwischen Dorn und Gehäuse ist mit 16 bezeichnet.
Die Schmelzeverteilerkanäle 7 weisen Sternform auf, an die ein gemeinsamer Ringkanal 11 angeschlossen ist.
Die Anordnung der Kanäle 7, des Ringkanals 11 und des sie umgobendsi Schaielzefilters 4 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Der Ringkanal 11 weist außen Zylinderform und innen aufgrund der Ausbildung des Gehäuse teils 3 Polygonform auf. Die polygonen Wandseiten sind mit 3a bezeichnet. Mittig dieser Polygonabschnitte 3a befinden sich die Auslaßöffnungen des Sternkanals 7. An den Polygonecken 3b weist der Ringkanalquerschnitt eine nach Null tendierende Größe auf.
Das Schmelzefilter 4 besteht im wesentlichen aus einem gelochten Siebträger 12 und innen in einer Ausnehmung 13 desselben angeordneten Filtersieben 14.
Die radialen Löcher 15 des Siebträgers sind wie aus Fig. 3 ersichtlich in versetzten Lochreihen angeordnet.
Zwischen Dorn und Gehäuseteil 3 liegt wie aus Fig. 1 ersichtlich eine Zentrierung 9 vor. Eine Schnellschlußverbindung zwischen Siebträger 12 und Dorn 5 ist mit 17 bezeichnet, sie ist in Form eines Bajonettverschlusaes vorgesehen.
Zum Zwecke des Filterwechselns wird die Verschraubung 10 gelöst und der Dorn kann zusammen mit dem Schmelzefilter 4 aus dem Gehause 1,2,3 herausgenommen werden.
Die dem Werkzeug zugeordnete Schlauchkühlvorrichtung ist aus Darstellungsgründen nur strichpunktiert angedeutet.
Der sich in Schmelzefließrichtung an das Schmelzefilter anschließende Schmelzeaustrittskanal ist mit 18, ein Drosselspalt ist mit 19, ein Verweilzeitraum ist mit 20 und der Austrittsdüsenringspalt ist mit 8 bezeichnet.
Die Mittel für die eine evtl. vorgesehene Düsenspaltweiteneinstellung sind aus Darstellungsgründen nicht eingezeichnet.

Claims

Patentansprüche

1. Schlauchextrusionswerkzeug, inbesondere Blasfolienwerkzeug, bestehend aus einem Werkzeuggehäuse mit Schmelzeeinlaßkanal und angeschlossenen Schmelzeverteilerkanälen, einem zentral im Werkzeuggehäuse angeordneten, zusammen mit diesem einen DÜsenringspalt bildenden Werkzeugdorn und einem in Schmelzefließrichtung vor dem Düsenringspalt im Werkzeug angeordneten ringförmigen Schmelzefilter, wobei -Werkzeugdorn und Werkzeuggehäuse durch Befestigungsmittel fest, jedoch lösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Gehäuse (1,3) ausgebildeter, zentral mit Schmelze gespeister Verteilerkanal (7) in Sternform vorgesehen ist, an dem sich ein gemeinsamer Ringkanal (11) anschließt, der nach außen von einem an sich bekannten, zwischen Dorn und Gehäuseboden angeordneten Schmelzefilter (4) in Hülsenform begrenzt ist, und dessen Begrenzung nach innen von einer polygon vorliegenden Gehäusewand (3a, 3b) gebildet ist, deren Wandabschnitte (3a) mittig die Auslaßöff nungen des Sternkanals (7) aufweisen.

2) Schlauchextrusionswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Querschnitt des Ringkanals (11) veränderbar ausgebildet ist, insbesondere durch die Form der polygonen Wandabschnitte (3a).

3) Schlauchextrusionswerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzefilter aus einem gelochten hohlzylindrischen Siebträger (12) und innen in einer Ausnehmung (13) vorliegenden hülsenförmigen geschichteten Filtersieben (14) besteht.

4) Schlauchextrusionswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallöcher (15) im Siebträger (12) des Schmelzefilters (4> in zueinander versetzten lochreihen angeordnet sind.

5) Schlauchextrusionswerkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtersiebe (14) als schräg aus einem Filtergewebeflächengebilde geschnittenen Streifen vorliegen, die hülsenförmig geschichtet angeordnet sind.

6) Schlauchextrusionswerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebträger des Schmelzefiiters aus koaxial angeordneten Einzelringen besteht, die durch Distanzmittel radial sowie axial zueinander lagefixiert angeordnet sind und Spalte bilden.

7) Schlauchextrusionswerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzefilter als ringförmiges Stntermetallelement vorliegt.

8) Schlauchextrusionswerkzeug nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Schmelzefließrichtung im Anschluß' an das Schmelzefilter (4) der Austrittskanal einen Drosselspalt (19) und einen Verweilzeitabschnitt (20) aufweist.

L e e r s e i t e