DE2255233C2 - Vorrichtung zum Einstellen der Folienbreite und Folienranddicke einer aus einer Breitschlitzdüse extrudierten thermoplastischen Folie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Folienbreite und Folienranddicke einer aus einer Breitschlitzdüse extrudierten thermoplastischen Folie, bestehend aus einer im Düsenschlitz angeordneten, quer zur Folienaustrittsrichtung verschiebbaren und um ihre Längsachse drehbaren, runden, im wesentlichen zur Randdickeneinstellung dienenden Abdeckstange, deren Endteil einen vom Fclienrand nach innen konvergierenden kegelstumpfförmigen Bereich aufweist, und aus einer Abdeckschiene zum Einstellen der Folienbreite, die der Abdeckstange in Fließrichtung nachgeschaltet ist (nach Patent 22 02 484).

Bei einer aus US-PS 29 82 995 bekannten Vorrichtung sind Folienbreite und Folienranddicke nicht unabhängig voneinander einstellbar, da die im Düsenschlitz angeordnete und quer zur Folienaustrittsrichtung verschiebbare Abdeckstange eine genaue Steuerung der Breite der extrudierten thermoplastischen Folie nicht zuläßt, ohne daß die Folienranddicke verändert wird.

Gemäß dem Hauptpatent DE 22 02 484 wurde eine Lösung dafür gefunden, die Folienranddicke einzustellen, ohne die Folienbreite zu beeinflussen. Die Abdeckstange ist hierzu an ihrem konvergierenden Endteil mit einer Reihe von im Winkelabstand liegenden, dreieckförmigen Nuten versehen, wobei die Schnittlinien der Nutenflächen sich am Ende der Abdeckstange im wesentlichen in deren Längsachse schneiden und zum Einstellen der Folienbreite eine an sich bekannte Abdeckschiene der Randeinstellvorrichtung in Fließrichtung gesehen nachgeschaltet ist

Aufgabe der Erfindung ist es, die gemäß Hauptpatent

gefundene Lösung zu verbessern, d. h. die Genauigkeit bei der Randdickeneinstellung ohne Beeinflursung der Folienbreite zu erhöhen und die Abdeckstange konstruktiv zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der kegelstumpfförmige Bereich eine glatte Umfangsfläche und an seinem verjüngten Ende wenigstens einen zylindrischen Körper aufweist Dieser zylindrisehe Körper kann, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, einen Durchmesser besitzen, der dem größten Durchmesser des kegelstumpfförmigen Bereiches entspricht Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befinden sich an dem kegelstumpfförmigen Bereich zwei zylindrische Körper, von denen der eine einen Durchmesser aufweist der dem kleinsten Durchmesser des kegelstumpfförmigen Bereiches entspricht, und sich unmittelbar an diesen anschließt, und der andere zylindrische Körper einen Durchmesser besitzt, der dem größten Durchmesser des kegelstumpfförmigen Bereiches entspricht

Schließlich kann gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Kupplung vorgesehen werden, die die innere Vorrichtung mit der äußeren Vorrichtung zur Rfendeinsteilung verbindet, so daß beide Vorrichtungen gemeinsam gegenüber der Spritzdüse einstellbar sind.

Da sich ein konischer Körper mit glatter Umfangsfläche, der an seinem verjüngten Ende einen zylindrischen Körper aufweist, als konvergierendes Endteil leichter hersteilen läßt als ein mit einer Reihe von im w'inkeiabstand liegenden, dreieckförmigen Nuten versehener Körper, wird eine erhebliche Herstellungsvereinfachung erzielt, ohne die beabsichtigte vVirkung der Vorrichtung, d. h. eine sehr gute Genauigkeit bei der Randdickeneinstellung der Folie ohne nachteilige Folgen auf die Folienbreite, zu schmälern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils der Breitschlitzdüse für thermoplastische Folien oder Bahnen mit der Abdeckstange zur Fjnstellung der Folienranddicke und der Abdeckschiene zur Einstellung der Foiienbreite;
so F i g. 2 eine Stirnansicht längs der Linie 2-2 in F i g. 1:

F i g. 3 eine Draufsicht längs der Linie 3-3 in F i g. 1;

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines Einzelteils der Führung der Abdeckstange;

Fig.5 eine teilweise geschnittene Ansicht längs der Linie 5-5 in F i g. 1 in einem größeren Maßstab;

Fig.6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig.7 eine Seitenansicht eines Teils einer Ausführungsform der Abdeckstange;

F i g. 8 eine Draufsicht des Endteils der Abdeckstange von Fig. 7;

Fig.9 eine Stirnansicht der Abdeckstange von Fig. 7;

Fig. 10 eine Schnittansicht der Abdeckslange längs der Linie 10-10in Fig. 7;

Fig. 11 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Abdeckstange;

F i g. 12 eine Draufsicht des Endteils der Abdeckstan-

ge von Fig. 7;

Fig. 13 eine Stirnansicht der Abdeckstange von F i g. 12, gesehen von rechts;

Fig. 14 eine Schnittansicht längs der Linie 14-14 in Fig. 12 und

Fig. 15 eine Schnittansicht längs der Linie 15-15 in Fig. 12.

Die in den F i g. 1,5 und 6 dargestellte Breitschlitzdüse 11 zum Extrudieren einer Folie aus thermoplastischem Material entspricht bekannter Bauart. Sie be- ίο steht aus einem Hauptteil 12 und einem Paar einander ergänzender Backen 13 und 14, die an ihren unteren Enden mit seitlich nach außen ragenden, stegartigen Verlängerungen 15 und 16 versehen sind, weiche in der gleichen Ebene liegende obere Flächen 17 und 18 aufweisen (Fig.6). Der Hauptteil 12 der Breitschlitzdüse 11 ist mit einer Zufuhröffnung 20 zur Aufnahme der Kunststoffschmelze aus einer üblichen Extrudiervorrichtung versehen, die hier nicht dargestellt ist Im Hauptteil 12 befinden sich ein Durchgang 21, der mit der Zufuhröffnung 20 in Verbindung steht Sowohl die Zufuhröffnung 20 als auch der Durchgang 21 erstrecken sich über die ganze Länge des Hauptteils 12.

Die Backe 13 ist fest angeordnet und am Haeptteil 12 mittels Schrauben 22 befestigt. Die Backe 14 ist einstellbar, kann also in bezug auf die Backe 13 hin- und hergeschoben werden, und ist im Hauptteil 12 mittels Schrauben 23 befestigt Beide Backen 13 und 14 erstrecken sich über die ganze Länge des Hauptteils 12 und können gegebenenfalls elektrisch beheizt werden. Das aus dem Hauptteil 12 und den Backen 13 und 14 bestehende Gebilde ist an jedem Ende durch eine Einheit 24 angeschlossen (F i g. 1). Diese Einheit 24 enthält einen Block 25, der am Haupttei! 12 mittels Schrauben 26 angeschraubt ist. Der Block 25 ist mit einem Durchgang 27 versehen und trägt ein Zahnradpaar 28, dessen Räder auf den gegenüberliegenden Seiten des Blockes 25 sitzen und auf einer gemeinsamen waagrechte Achse 29 drehbar gelagert sind.

Die einander gegenüberliegenden Rächen der Bakkcn 13 und 14 bilden einen Durchgang 30 und einen Austrittskanal 31 für den thermoplastischen Kunststoff. Dieser Austrittskanal 31 hat die Form eines relativ langen, engen Schlitzes und ist enger als der Durchgang 30. Das obere Ende des Austrittskanals 31 weist einen Einlaß 32 auf, während das untere Ende mit einem Auslaß 33 (F i g. 6) versehen ist. Die Durchgänge 21 und 30 und der Austrittskanal 31 liegen in einer gemeinsamen senkrechten Ebene und sind so auf die Zufuhröffnung 20 ausgerichtet, daß die eintretende Kunststoffschmelze in den Austrittskanal 31 gelangt und durch ihn hindurchgeht. Die Teile der Flächen der Backen 13 und 14, die das untere Ende des Durchgangs 30 einschließen, konvergieren und verlaufen unter einem Winkel von etwa 45° in bezug auf die Horizontale. Der Durchgang 27 des Blockes 25 fluchtet mit dem unteren Teil des Durchgangs 30.

Die Vorrichtung zur Einstellung der Folienbreite entspricht einer an sich bekannten Randeinsteilvorrichtung und besteht aus einem U-förmigen Teil 35 (F i g. 6), der eo an den Backen 13 und 14 entlang verschiebbar ist. Die» ser Teil 35 weist zwei nach innen ragende Schienen 36 auf, die auf den oberen Flächen 17 und 18 der Verlängerungen 15 und 16 aufliegen und auf diesen gleiten. Jede Schiene 36 ist mit einer Reihe von nach oben ragenden parallelen Zähnen 37 versehen, so daß die Schienen Zahnstangen bilden. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, kämmen die Zahnräder 28 mit den Zähnen 37 der Schienen 36, so daß beim Drehen der Zahnräder 38 in der einen oder anderen Richtung ein Verschieben des Teiles 35 in entsprechender Richtung in bezug auf die Backen 13 und 14 bewirkt wird.

Die Randeinstellvorrichtung enthält ferner eine Abdeckschiene 38, eine Stützleiste 39 und eine Anzahl Stellschrauben 40, die in entsprechende Gewindebohrungen im Steg des U-förmigen Teils 35 eingeschraubt sind, sich gegen die Stützleiste 39 legen und aui! diese einen nach oben gerichteten Druck ausüben, so daß die Abdeckschiene 38 in dichter Anlage an den Flächen der Backen 13 und 14 gehalten wird, die neben dem Auslaß 33 liegen. Am anderen Ende ist die Breitschlitzdüse mit einer gleichen Randeinstellvorrichtung ausgerüstet

In den F i g. 8 — 10 ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Folienbreite dargestellt Diese Vorrichtung wird von einer metallenen Abdeckstange 41 kreisförmigen Querschnitts gebildet Diese Abdeckstange 41 besteht aus einem längeren, zylindrischen Hauptteil 42, einem nach innen konvergierenden kegelstumpfförmigen Bereich 43 mit glatter Umfangsfläche 4.'- und einem sich an das verjüngte Ende anschließenden, das innere Ende der Abdeckstange bildenden zylindrischen Körper 46 und einem äußeren Endteil 44, der im rechten Winkel zum Hauptteil 42 abgebogen ist Der Hauptteil 42 ist mit einer Gradeinteilung 45 versehen (F i g. 7).

Bei einer Ausführungsform wurden die folgenden Abmessungen ermittelt. Der Durchmesser des Hauptteils 42 und des zylindrischen Körpers 46. der in der Zeichnung mit A bezeichnet ist, sollte zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse innerhalb eines Bereiches von 1,0 mm bis 6,4 mm liegen und zur Erzielung optimaler Ergebnisse bei etwa 2,5 mm. Die Länge des zylindrischen Körpers 46, die in der Zeichnung mit B bezeichnet ist sollte zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse innerhalb eines Bereiches von 3,2 mm bis 25,4 mm und zur Erzielung optimaler Ergebnisse innerhalb eines Bereiches von 3,2 bis 12,7 mm liegen. Der in Fi g. 8 mit C bezeichnete Abstand zwischen der Oberfläche des zylindrischen Körpers 46 und der Oberfläche des den kleinsten Durchmesser aufweisenden Teils des Abschnittes 47 beträgt 0,127 bis 1,27 mm und zur Erzielung optimaler Ergebnisse zwischen 0,051 und 0,51 mm, was bedeutet, daß der kleinste Durchmesser des Abschnitts 47 unter Berücksichtigung der oben ervähnten Tatsache, daß der Durchmesser A des zylindrischen Körpers 46 zwischen 1,0 und 6,4 mm beträgt, einen Wert zwichen 0,987 und 5,130 mm besitzt. Die Länge des Abschnitts 47, die in der Zeichnung mit D bezeichnet ist, sollte zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse innerhalb eines Bereiches von 25;4 mm bis 76,2 mm und zur Erzielung optimaler Ergebnisse innerhalb eines Bereichec von 31,75 mm bis 63,5 mm liegen.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, erstreckt sich die Vorrichtung zur Einstellung der Folienranddicke durch den Durchgang 27 des Blockes 25 (F i g. 1) und ihr vorderer Teil liegt am unteren Ende des Durchgangs 30 auf. Der Hauptteil 42 läuft durch eine Führungshülse 50 hindurch, die mit Außengewinde versehen und in eine Gewindebohrung im Block 25 eingeschraubt ist Auf die Fiihrungshülse 50 ist unter Zwischenschaltung einer Dichtung 52 eine Stopfbüchse 51 aufgeschraubt.

Zur lösbaren Verbindung des Vorrichtungsteils, der die Einstellung der Folienbreite ermöglicht, mit dem Vorrichtungsteil, durch den die Einstellung der Folienranddicke bewirkt werden kann, dient eine lösbare Kupplung 53, durch die beide Vorrichtungsteile entweder gemeinsam oder unabhängig voneinander betätiet

werden können.

Die Kupplung 53 weist, wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, eine Platte 54 auf, die am äußeren Ende des U-förmigen Teils 35 mittels Schrauben 55 befestigt ist. Die Platte 54 hat eine Bohrung 56, die teilweise mit Gewinde versehen ist, um einen konischen Gewindestopfen 57 mit Längsbohrung aufzunehmen. Der Gewindeteil des Gewindestopfens 57 ist mit einem Schlitz 58 versehen, so daß zwei durch diesen Schlitz getrennte zylindrische Körper 59 gebildet werden. Der Gewindestopfen 57 weist ferner einen Vierkant 60 zum Ansetzen eines Schlüsseis auf, durch den er in die Bohrung 56 hineinschraubbar ist. Dadurch werden die beiden zylindrischen Körper 59 gegeneinander gebogen und erfassen den Hauptteil 42 der Abdeckstange 41, so daß diese mit der Platte 54 fest verbunden wird. Beim Drehen des Gewindestopfens 57 in die andere Richtung wird die Kupplung 53 gelöst, so daß beide oben genannten Vorrichtungsteile unabhängig voneinander verstellt werden können.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung sei angenommen, daß sich die Teile in der in den F i g. 1, 5 und 6 dargestellten Lage befinden. Ferner sei angenommen, daß Kunststoffschmelze der Zufuhröffnung 20 von einer beliebigen Extrudiervorrichtung zugeführt wird. Diese Kunststoffschmelze läuft aufeinanderfolgend durch die Durchgänge 21 und 30 und den Austrittskanal 31 hindurch, den sie in Folienform verläßt. Die Breite der Folie wird durch die Lage der Abdeckschiene 38 bestimmt. Die Dicke bzw. Stärke der Folie wird nicht nur durch die Breite des Austrittskanals 31 bestimmt, sondern, insbesondere was die Folienranddicke anbelangt, durch die Abdeckstange 41, die als Mittel zur Verminderung des Kunststoffschmelzenflusses an den Folienrändern dient und dadurch für eine gleichmäßige Folienranddicke bei geregelter Folienbreite sorgt.

Der Kunststoffschmelzendruck im Durchgang 30 übt eine Kraft auf den Hauptteil 42 der Abdeckstange 41 aus, der dadurch an die geneigten Flächen am unteren Ende des Durchgangs 30 angedrückt wird, wodurch eine wirksame Abdichtung entsteht, so daß, wenn überhaupt, nur eine geringfügige Schmelzenmenge hinter den Hauptteil 42 gelangen kann. Der Durchmesser des Hauptteils 42 ist etwas kleiner als die kleinste Breite des Durchgangs 30. Kleine Einstellungen der verstellbaren Backe 14 in bezug auf die stationäre Backe 13 zur Veränderung der Breite des Austrittskanals 31 können vorgenommen werden, ohne daß dadurch die Abdichtung des Hauptteils 42 der Abdeckstange 41 beeinträchtigt wird.

in den Fig. 11 — 15 ist eine weitere Ausführungsform der Abdeckstange dargestellt. Diese Abdeckstange 51 besteht ebenfalls aus einer zylindrischen Metallstange und entspricht in Form und Abmessung weitgehend der oben beschriebenen Abdeckstange 41. Die Abdeckstange 51 besteht aus einem längeren geradlinigen Hauptteil 52, einem inneren, glatten kegelstumpfförmigen Teil 58 und einem äußeren Endteil 54, der im rechten Winkel 2um Hauptteil 52 abgebogen ist. Wie im Falle der Abdeckstange 41 ist der Hauptteil 52 mit einer Gradeinteilung 55 versehen (Fig. 11).

Der kegelstumpfförmige Teil 58 bildet eine Fortsetzung des Hauptteils 52 und verjüngt sich nach innen zum Abschnitt 56 hin. Zwischen dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 58 und dem Abschnitt 56 liegt ein zweiter zylindrischer Teil 59. Damit entspricht die Abdeck;tange 51 der Abdeckstange 41 der vorher beschriebenen Ausführungsform mit Ausnahme der Tatsache, daß die Abdeckstange 51 einen zylindrischen Teil 59 aufweist, also ein Stück konstanten Durchmessers.

Zur Erzielung zufriedenstellender bzw. optimaler Ergebnisse sollten die Abmessungen A. B, Cund D bei der Abdeckstange 51 den oben im Zusammenhang mit der Abdeckstange 41 angegebenen Abmessungen entsprechen. Die in der Zeichnung mit £ bezeichnete Länge des zylindrischen Körpers 59 der Abdeckstange 41 sollte zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse im Bereich von 6,4 mm bis 38,1 mm und zur Erzielung optimaler Ergebnisse im Bereich von 12,7 bis 25,4 mm liegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen der Folienbreite und Randdicke einer aus einer Breitschlitzdüse extrudierten thermoplastischen Folie, bestehend aus einer im Düsenschlitz angeordneten und quer zur Folienaustrittsrichtung verschiebbaren und um ihre Längsachse drehbaren, runden, im wesentlichen zur Randdickeneinstellung dienenden Abdeckstange, deren Endteil einen vom Folienrand nach innen konvergierenden kegelstumpfförmigen Bereich aufweist, und aus einer Abdeckschiene zum Einstellen der Folienbreite, die der Abdeckstange in Fließrichtung nachgeschaltet ist (nach Patent 22 02484), dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Bereich eine glatte Umfangsfläche und an seinem verjüngten Ende wenigstens einen zylindrischen Körper aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem zylindrischen Körper, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (46) einen Durchmesser besitzt, der dem größten Durchmesser des kegelstumpfförmigen Bereiches (43) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit zwei zylindrischen Körpern, dadurch gekennzeichnet, daß der eine zylindrische Körper (59) einen Durchmesser aufweist, der dem kleinsten Durchmesser des kegelstumpfförmigen Bereiches (43) entspricht und sich unmittelbar an diesen anschließt und der andere zylindrische KSrper (46) einen Durchmesser besitzt, der dem größten Durchmesse- des kegelstumpfförmigen Bereiches (43) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem d-rr Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (53) vorgesehen ist, die die innere Vorrichtung mit der äußeren Vorrichtung zur Randeinstellung verbindet, so daß beide Vorrichtungen gemeinsam gegenüber der Spritzdüse einstellbar sind.