DE2629789A1

DE2629789A1 - Blaskopf zur herstellung von schlauchfolien im extrusionsverfahren

Info

Publication number: DE2629789A1
Application number: DE19762629789
Authority: DE
Inventors: Horst Custor
Original assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Current assignee: Battenfeld Extrusionstechnik GmbH
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1978-01-05
Also published as: FR2356495B3; GB1528728A; FR2356495A1

Description

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Firma DEMAG Kunst stoff te chnik Zweigniederlassung der DMAG Aktiengesellschaft, Rennweg 37, 8500 Nürnberg

Blaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien im Extrusionsverfahren

Die Erfindung betrifft einen Blaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien im Extrusionsverfahren, welcher radial ausserhalb des zur Erzeugung des Folienschlauches dienenden Düsenspaltes einen ringförmigen Austrittsschlitz für Kühlluft aufweist.

Bei den bekannten derartigen Blasköpfen wird der den Düsenspalt aussenseitig begrenzende Zentrierring von der Folienaustritts-Stirnseite her abgedreht, um dadurch eine relativ dünne Lippe zu bilden. Diese Lippe wird dann als Verlängerung der Leitring-Unterlippe benutzt. Eine derartige Ausführung hat den Vorteil, dass die vom Leitring kommende Luft die heisse Folienblase unmittelbar nach deren Austritt aus dem Blaskopf bzw. Düsenspalt beaufschlagt und hier zu einer intensiven Kühlung der Folienblase führt, was eine entsprechende Stabilisierung derselben zur Folge hat.

Bei diesen Blasköpfen ist jedoch nachteilig, dass die die Leitring-Unterlippe verlängernde Lippe bzw. der durch diese Lippe gebildete Wandring nur als dünner Steg ausgebildet ist.

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Dies fülirt dazu, dass erhebliche Uärmemengen durch die Kühlluft von der beheizten Düsenspalt-Aussenwand abgeführt v/erden, wodurch diese überaus stark gekühlt wird. Dies führt zu einen verLLlltniGiaässig hohen Druck im Spalt, der eine Verminderung der Durchflussmenge und damit eine Verminderung der erreichbaren Leistung zur Folge hat. Weiterhin muss damit gerechnet werden, dass man - durch die zwangsgekühlte Dücenspaltaussenseite bedingt - eine rauhe Folienoberfläche erhält. Es sind weiterhin Störungen des Masseflusses und daraus resultierend zu grosse Foliendickentoleranzen zu befürchten. Bei zu starker Kühlung der Aussenwand des Düsensoaltes stellen sich ausserdem bei emfpindlichen Materialien, beispielsweise LD-Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid od. dgl., erhebliche Beeinträchtigungen der Folienoberfläche durch Schmelzbruch ein. Auf jeden Fall muss damit gerechnet werden, dass sich auf der relativ kalten Aussenkante der Lippe Hasse anhäuft, die regelmässig abreisst, was zur Lochbildung in der Folienblase sowie Beeinträchtigungen des entstehenden Folienwickels durch Einlaufen der verdickten Stellen führen kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Blaskopf der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, dass die vorstehend geschilderten Mängel des Standes der Technik nicht mehr befürchtet werden müssen, d.h. insbesondere auch dann, wenn die Kühlluft unmittelbar nach dem Austritt der Folie aus dem Düsenspalt den Folienschlauch beaufschlagt, doch ein verhältnisraässig hoher Massedurchtritt und infolgedessen grosse Ausstossleistung möglich ist, wobei zudem die entstehende Folienblase einwandfrei konzentrisch, und zwar auch bei Verarbeitung empfindlicher Materialien, ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Blaskopf der gattungsgemässen Art vorgeschlagen, dass im Bereich des Viandringes des Blaskopfes zwischen Düsenspalt und der Innenwand des Kühlluft-Austrittsschlitzes eine Wärmesperre vorgesehen ist.

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Auf diese Weise wird der Wärmeübergang von der mit der zu verarbeitenden Masse in Berührung kommenden* Aussenwanddes Düsenspaltes zu der luftbeaufschlagten Innenwand des Kühlluft-Austrittschlitzes vermindert. Dies hat zur Folge, dass die Aussenwand des Düsenspaltes trotz der relativ geringen Dicke des Wandringes, die für eine unmittelbare Kühlluft-Beaufschlagung der Folienblase erforderlich ist, ausreichend warm bleibt, um zu verhindern, dass sich in dem

Düsenspalt ein zu hoher Massedruck aufbaut. Dadurch kann mit unverändert hoher Geschwindigkeit gefahren werden. Weiterhin sind aber auch die oben geschilderten Beeinträchtigungen der Folienblase bzw. des Wickels nicht zu erwarten. Man erhält also bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit eine einwandfreie Folie, wobei zudem die Vorteile, die sich aus der raschen Stabilisierung der Folienblase nach dem Austreten aus dem Düsenspalt ergeben, erhalten bleiben.

Es sind verschiedene Ausführungsformen einer derartigen Wärmesperre denkbar. Eine besonders einfache Ausführungsform besteht darin, dass als Wärmesperre eine etwa parallel zum Düsenspalt verlaufende, von der Stirnfläche des Blaskopfes ausgehende Ringnut dient. Eine solche Ringnut lässt sich, was wohl keiner näheren Erläuterung bedarf, sehr einfach anbringen und verursacht höchstens unwesentliche Kosten im Vergleich mit den gesamten Herstellungskosten eines Blaskopfes.

Um bei Anbringung einer solchen Nut eine möglichst gute Wärmedämmung zu erreichen, ist es zweckmässig, wenn die Weite der Nut wenigstens 2,5 mm beträgt. Ausserdem sollte - ebenfalls aus Gründen der Verbesserung der Wärmedämmung - die Tiefe der Nut mindestens 5 mm grosser sein als die axiale Erstreckung von der von der Kühlluft überströmten Innenwand des Austrittsschlitzes.

*beheizten

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Bei einer derartigen Ausführungsform ist die innere Breite des Wandringes, d.h. zwischen Nut und Düsenspalt, entsprechend dem im Düsenspalt herrschenden Massedruck auszulegen. Im Falle der Extrusion von Polyäthylen, Polypropylen oder Polyamid reichen dabei 3 mm aus.

Bei manchen Anwendungsfällen lässt sich eine Ausführungsform mit einer Mut nur schwer oder überhaupt nicht verwirklichen, und 2v/ar aus Gründen der Stabilität des Düsenspaltes oder sonstiger Teile des Blaskopfes. In diesem Falle kann man derart vorgehen, dass die Innenwand des Kühlluft-Austrittschlitzes von einem Leitring gebildet ist, der wenigstens über einen Grossteil seiner axialen Erstreckung in Abstand von dem den Düsenspalt radial aussen begrenzenden Wandring angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform lässt sich eine höhere mechanische Festigkeit erzielen. Der Luftraum zwischen dem Leitring und dem den Düsenspalt begrenzenden Wandring bewirkt dabei eine gute Wärmedämmung. Der Leitring kann beispielsweise ein Drehkörper aus einem geeigneten Stahl, z.B. ST 3^, sein, der innen, dem Luftraum zugewendet, poliert und verchromt (verspiegelt) sein kann, um noch durch Reflexion die WärmestralHungsverluüte des Wandringes zu mindern.

Schliesslich besteht aber - zur weiteren Erhöhung der Festigkeit - auch die Möglichkeit, die Innenwand des Kühlluft-Austrittsschlitzes mit einem temperaturbeständigen, schlecht wärmeleitenden Werkstoff zu verkleiden, vorzugsweise mit einem elastischen Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen, zu beschichten.

Bei den beiden letzterwähnten Ausführungsformeη ist schliesslich von Vorteil, wenn der Leitring oder der schlecht wärmeleitende Werkstoff sich vom unteren Ende der axial verlaufenden Innenwand des Kühlluft-Austrittsschlitzes aus etwas radial nach aussen in den zur Zufuhr der Kühlluft dienenden Ringkanal erstreckt. Auf diese Weise wird die Wärmeleitung weiter gedämmt, da der entsprechende Weg durch den radial verlaufenden Teil des Leitringes bzw. des schlecht wärmeleitenden Werkstoffes vergrössert wird.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung, in deren Figuren 1 bis 3 jeweils schematisch ein Teil einer Blaskopf-Hälfte im Axialschnitt im Bereich der Wärmesperre nach der Erfindung gezeigt ist.

Wie die Zeichnungsfiguren deutlich erkennen lassen, weist der Blaskopf jeweils einen Innenring 1 und einen Aussenring 2 auf, die zwischen sich den Düsenspalt 3 begrenzen. An der Stirnseite 4 des Blaskopfes tritt aus dem Düsenspalt 3 die Folienblase 5 aus.

Die Zeichnung zeigt weiter deutlich, dass der Aussenring 2 des Blaskopfes ausgehend von der Stirnfläche 4 unter Ausbildung eines Wandringes 6, 6¹ bzw. 6¹ · um ein gewisses Mass a (Figur 1) abgedreht ist. In diesem abgedrehten, den V/andring 6 bildenden Bereich schliesst vorderseitig an den Aussenring 2 ein Leitring 7 an, der zwei Stirnflächen 8 bzw. 9 aufweist, die zwischen sich einen Kühlluft-Zufuhrkanal 10 bilden. Die zuströmende Kühlluft wird dann im Bereich des Wandringes 6, 6¹, 6¹ ' entsprechend dem Pfeil 11 umgelenkt und tritt durch den Kühlluft-Austrittsschlitz 12 etwa in Achsrichtung des Blaskopfes aus. Wie die Figur 1 erkennen lässt ,wird die heisse Folienblase 5 unmittelbar nach deren Austritt aus dem Düsenspalt 3 von der durch den Kühlluft-Austrittschlitz 12 austretenden Kühlluft beaufschlagt und somit stabilisiert.

Um nun eine zu starke Kühlung der Düsenspalt-Aussenwand 13 durch die an dem Wandring 6, 6¹, 6·' normalerweise entlangströmende Kühlluft 11 zu verhindern, ist der erfindungsgemässe Blaskopf mit einer Wärmesperre versehen, die in den Figuren 1 bis 3 in drei unterschiedlichen Ausführungsformen gezeigt ist.

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Bei der Ausführungsform der Figur 1 dient als Wärmesperre eine von der Stirnfläche 4 des Blaskopfes ausgehende, etwa parallel zum Düsenspalt 3 verlaufende Nut 14, deren Weite d zur Erzielung einer ausreichenden Wärmedämmung wenigstens 2,5 mm betragen sollte. Die Nut 14 erstreckt sich um ein gewisses Mass c über den ausgedrehten Bereich a hinaus. Das Mass c sollte dabei wenigstens 5 mm betragen. Der Wert von a liegt normalerweise zwischen 15 und 20 mm.

Die Ausführungsform der Figur 1 kann nur dann verwendet werden, wenn trotz Anbringung der Nut 14 ausreichende Stabilität erreichtbar ist, d.h. die Stärke der Wand zwischen der Düsenspalt-Aussenwand 13 und der Nut 14 wenigstens etwa 3 mm beträgt.

In der Figur 2 ist nun eine andere Ausführungsform gezeigt, die Anwendung dann finden kann, wenn die vorstehenden Bedingungen nicht erfüllbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist ein Leitring 15, beispielsweise ein Drehteil aus Stahl ST 34, vorgesehen. Dieser Leitring verläuft etwa parallel zum Düsenspalt 3. Er stützt sich mit einem oberen Flansch 16 und einem unteren Flansch 17 in dem Aussenring 2 ab. Ausserdem bildet der Leitring 15 einen Luftspalt 18, der die entsprechende Wärmedämmung hervorruft. Der Leitring kann innen, d.h. dem Luftraum zugewendet, poliert und verchromt (verspiegelt) sein, um noch durch Reflexion die Wärmestrahlungsverluste des Wandringes zu mindern.

Bei der Ausführungsform der Figur 3 wird schliesslich zum Zwecke der Wärme dämmung so vorgegangen, dass die von der Kühlluft normalerweise überströmte Innenwand 19 des Kühlluft-Austrittsschlitzes 12 mit einer Schicht 20 eines wärmedämmenden Materials, welches ausserdem temperaturbeständig und nach Möglichkeit elastisch sein sollte, verkleidet ist. In der Praxis ist eine Beschichtung aus entsprechendem Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen, anwendbar.

Selbstverständlich sind die vorstehend erläuteren Ausführung sbelspie Ie nicht als erschöpfend anzusehen. Insbeson-

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dere können hinsichtlich der Form des Blaskopfes erhebliche Abänderungen vorgenommen werden, da die Ausführungsbeispiele ja rein schematisch dargestellt sind.

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Claims

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Patent-(Schutz-)Ansprüche:

Blaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien im Extrusionsverfahren, welcher radial ausserhalb des zur Erzeugung des Folienschlauches dienenden Düsenspaltes einen ringförmigen Austrittsschlitz für Kühlluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Wandringes (6, 6·, 6¹¹) des Blaskopfes zwischen Düsenspalt (3) und der Innenwand des Kühlluft-Austrittsschlitzes (12) eine Wärmesperre (14, 18, 2o) vorgesehen ist.
2. Blaskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmesperre eine etwa parallel zum Düsenspalt (3) verlaufende, von der äusseren Stirnfläche (4) des Blaskopfes ausgehende Ringnut (14) dient.
3. Blaskopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Weite ("b) der Nut (14) wenigstens 2,5 mm beträgt.
4. Blaskopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (a + c) der Nut (14) mindestens 5 mm grosser ist als die axiale Erstreckung (a) der von der Kühlluft (11) überströmten Innenwand (19) des Austrittsschlitzes (12).
5. Blaskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Kühlluft-Austrittsschlitzes (19) von einem Leitring (15) gebildet ist, der wenigstens über einen Grossteil seiner axialen Erstreckung in Abstand von dem den Düsenspalt (3) radial aussen begrenzenden Wandring (6¹) angeordnet ist.

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6. Blaskopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dor Leitring (15) auf seiner dem Luftraum zugewendeten Innenseite verspiegelt ist.
7. Blaskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (19) des Kühlluft-Austrittsschlitzes (12) mit einem temperaturbeständigen, schlecht wärmeleitenden Werkstoff (20) verkleidet ist.
8. Blaskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (19) mit einem elastischen Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen, beschichtet ist.

9«· Blaskopf nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitring (15) oder der schlecht wärmeleitende Werkstoff (20) sich vom unteren Ende der axial verlaufenden Innenwand (19) des Kühlluft-Austrittsschlitzes (12) aus etwas radial nach aussen in einen zur Zufuhr der Kühlluft dienenden Ringkanal (10) erstrecken.

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