DE3600396C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Breitschlitzdüsen­ werkzeug zum Strangpressen von mehrschichtigen Laminaten (Folien oder Platten) aus thermoplastischem Kunststoff, - mit mehrteiligem, in bezug auf Kanäle und Verbreiterungsspalträume für die thermoplastifizierten Kunststoffströme zu einer Mittelebene symmetrischem Werkzeugblock, bei dem unterschiedliche Temperaturbereiche thermisch voneinander isoliert sind, zumindest einem Einmündungsbereich und einem daran angeschlossenen, in der Mittelebene liegenden und in bezug auf die Achse des Breitschlitzdüsenwerkzeuges symmetrischen Verbreiterungs­ spaltraum sowie anschließender Breitschlitzdüse, wobei der Werkzeug­ block auf der der Breitschlitzdüse gegenüberliegenden Seite einen axialen Zusatzkanal runden oder rechteckigen Querschnittes zur Ein­ führung eines Sonderkunststoffes aufweist, der in einen in den Ein­ mündungsbereich eintretenden Ausziehspalt übergeht. Die Schichten der Laminate sind zumeist aus unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffen aufgebaut, die unterschiedliche Verarbeitungstemperatur und unterschiedliche Zersetzungstemperatur aufweisen. Es sind daher besondere Maßnahmen erforderlich, um zu verhindern, daß sich in den Schichten Löcher oder Spalte bilden und das Laminat entsprechende Fehlstellen aufweist. Das gilt insbes. dann, wenn eine der Schichten aus einem Sonderkunststoff besteht, der zur Bildung einer Sperrschicht gegen Dampf- oder Gasdiffusion eingesetzt wird. Solche Sonderkunst­ stoffe sind besonders temperaturempfindlich und besitzen eine ver­ hältnismäßig niedrige Verarbeitungstemperatur.

Bei dem bekannten gattungsgemäßen Breitschlitzdüsenwerkzeug (DE-OS 23 45 049) bestehen die besonderen Maßnahmen darin, daß man die thermoplastischen Kunststoffe in den Kanälen und Spalträumen unab­ hängig voneinander auf ihre Verarbeitungstemperatur bringt und dazu die Teile des Werkzeugblockes entsprechend temperierbar einrichtet sowie die Kanäle und Ringräume gegeneinander isoliert. Arbeitet man so und ist einer der Kunststoffe ein Sonderkunststoff, der eine verhältnis­ mäßig niedrige Verarbeitungstemperatur aufweist, so ist der Verbund der Schichten im Laminat häufig nicht ausreichend. Erhöht man die Temperatur eines solchen Sonderkunststoffes, so können durch Über­ hitzung Schäden auftreten. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einem anderen bekannten Werkzeugblock (Plastics World, August 1984, S. 17), bei dem eine Bohrung des Werkzeugblockes den Zusatzkanal bildet. In der Bohrung ist eine Nickelbuchse angeordnet. Eine selbständige Temperierung des in dem Zusatzkanal strömenden Sonderkunststoffes findet nicht statt. Die Nickelbuchse kann kaum eine Wärmedämmung bewirken. Je nach den Temperaturen, die die thermoplastifizierten Kunststoffströme aus rheologischen Gründen verlangen, erwärmt sich der Werkzeugblock auch im Bereich des Zusatzkanals so stark, daß der Sonderkunststoff durch Überhitzung Schaden nimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Breit­ schlitzdüsenwerkzeug so weiter auszubilden, daß der Sonderkunststoff in dem Zusatzkanal durch Überhitzung keinen Schaden nehmen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Zusatzkanal, der einen runden oder rechteckigen Strömungsquerschnitt und einen Ausziehspalt aufweist, in einer Patrone angeordnet ist, die aus einem Schaftteil und aus einem Kopfstück besteht sowie über ihren Umfang und über ihre Länge verteilte Temperierbohrungen aufweist und die außerdem Einführungskanäle für auf den Sonderkunststoff aufzu­ bringende Abdeckkunststoffe besitzt, und daß die Einführungskanäle innerhalb der Temperierbohrungen angeordnet sind sowie in Strömungs­ richtung des Kunststoffes vor dem Ausziehspalt in den Zusatzkanal ein­ münden. Die Patrone ist ein selbständiges Düsenaggregat, welches durch das Einsetzen in die Patronenaufnahme des Werkzeugblockes in ein klassisches Breitschlitzdüsenwerkzeug integriert ist. Zwar wird auch im Rahmen der Erfindung der Sonderkunststoff auf die Temperatur ge­ bracht, die aus rheologischen Gründen zum Einbau in das Laminat erforderlich ist, das geschieht jedoch gleichsam mit einem Temperatur­ sprung beim Verlassen der Patrone und beim Eintritt in den Einmündungs­ bereich des Breitschlitzdüsenwerkzeuges. Überhitzungsschäden treten nicht mehr auf. Auch der Verbund des Sonderkunststoffes in dem Laminat ist einwandfrei, weil er durch die Abdeckkunststoffe vorbe­ reitet ist, die sich schon in der Patrone stoffschlüssig mit dem Sonder­ kunststoff verbunden haben. Werden die Abdeckkunststoffe in dünner Schicht auf den Sonderkunststoffstrom aufgebracht, so können die Ab­ deckkunststoffe auch eine gegenüber dem Sonderkunststoff erhöhte Tempe­ ratur aufweisen, ohne daß der Sonderkunststoff Schaden nimmt, weil die dünne Schicht der Abdeckkunststoffe nur eine geringe Wärmemenge mitführt, während nichtsdestoweniger über die Temperatureinstellung der stoffschlüssige Verbund stattfindet. Bei den Abdeckkunststoffen kann es sich um solche handeln, aus denen auch die übrigen Kunst­ stoffströme bestehen. Sie werden im allgemeinen unterseitig und ober­ seitig auf den Sonderkunststoffstrom aufgebracht. Im Rahmen der Er­ findung liegt es, zwischen den Extrudern und den Einzelanschlüssen für das Mehrschichtwerkzeug Dosierpumpen anzuordnen.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So ist eine bevorzugte Aus­ führungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Temperier­ bohrungen einerseits als axiale über das Schaftteil und das Kopfstück geführte Ausgleichsbohrungen und andererseits als zusätzliche, im Kopf­ stück angeordnete Kühlbohrungen ausgeführt sind. Zusätzliche Tempe­ rierbohrungen können auch im Bereich der Verbreiterungsspalträume angeordnet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungs­ beispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Breitschlitzdüsenwerkzeug,

Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A.

Das in den Figuren dargestellte Breitschlitzdüsenwerkzeug dient zum Strangpressen von mehrschichtigen Laminaten (in Form von Folien oder von Platten) aus thermoplastischem Kunststoff. Zum grundsätzlichen Aufbau gehört ein mehrteiliger, in bezug auf Kanäle 1 und Ver­ breiterungsspalträume 2 für die thermoplastifizierten Kunststoffströme zu einer Mittelebene 3 symmetrischer Werkzeugblock 4. Man erkennt in Fig. 1 einen Einmündungsbereich 5 und einen daran angeschlossenen, in der Mittelebene 3 liegenden und in bezug auf die Achse des Breit­ schlitzdüsenwerkzeuges symmetrischen Verbreiterungsspaltraum 6 an den die Breitschlitzdüse 7 anschließt. Der Werkzeugblock 4 besitzt auf der der Breitschlitzdüse 7 gegenüberliegenden Seite einen axialen Zusatz­ kanal 8 runden oder rechteckigen Querschnittes zur Einführung eines Sonderkunststoffes. Dieser Zusatzkanal 8 geht in einen in den Ein­ mündungsbereich 5 eintretenden Ausziehspalt 9 über. Die Verbreiterungs­ spalträume 2, 6 sind z. B. "kleiderbügelförmig" gestaltet.

Der Zusatzkanal 8 ist in einer Patrone 10, 11 angeordnet, die über ihren Umfang sowie ihre Länge verteilte Temperierbohrungen 12, 13 auf­ weist und in eine Patronenaufnahme 14 des Werkzeugblockes 4 einge­ setzt ist. Die Patrone 10, 11 ist außerdem mit Einführungskanälen 15 für auf den Sonderkunststoff aufzubringende Abdeckkunststoffe ver­ sehen, die innerhalb der Temperierbohrungen 12, 13 angeordnet sind und zwar im Ausführungsbeispiel oberhalb und unterhalb des Zusatz­ kanals 8. Die Patrone besteht aus einem Schaftteil 10 und einem ver­ breiterten Kopfstück 11. Das Kopfstück 11 besitzt, wozu auf die Fig. 2 verwiesen wird, Anschlußeinrichtungen 16, für die Einführung des Sonderkunststoffes und der Abdeckkunststoffe. Zwischen Kopfstück 11 und Werkzeugblock 4 befinden sich wärmedämmende Einlagen 17, 18. Die Temperierbohrungen sind einerseits als axiale, über das Schaft­ teil 10 und das Kopfstück 11 geführte Ausgleichsbohrungen 12 und andererseits als zusätzliche, im Kopfstück 11 angeordnete Kühlbohrungen 13 ausgeführt. Bei den Ausgleichsbohrungen 12 handelt es sich um geschlossene Bohrungen, die mit einer im Temperaturbereich verdampf­ baren und wieder kondensierbaren Flüssigkeit teilweise gefüllt sind. Der Sonderkunststoff wird über den Kanal 19 in den Zusatzkanal 8 eingeführt und gleich im Eintrittsbereich über die Kanäle 15 und die angeschlossenen Spalträume mit den Abdeckkunststoffen abgedeckt. Er erfährt in der Patrone 10, 11 seine Temperierung und erst beim Aus­ tritt im Rahmen eines Temperatursprunges die Temperaturerhöhung, die aus rheologischen Gründen zur Integration mit den übrigen Kunst­ stoffen erforderlich ist.

Claims (4)

1. Breitschlitzdüsenwerkzeug zum Strangpressen von mehrschichtigen Laminaten (Folien oder Platten) aus thermoplastischem Kunststoff,

• - mit mehrteiligem, in bezug auf Kanäle und Verbreiterungsspalträume für die thermoplastifizierten Kunststoffströme zu einer Mittel­ ebene symmetrischem Werkzeugblock, bei dem unterschiedliche Temperaturbereiche thermisch voneinander isoliert sind,

zumindest einem Einmündungsbereich und einem daran angeschlossenen, in der Mittelebene liegenden und in bezug auf die Achse des Breit­ schlitzdüsenwerkzeuges symmetrischen Verbreiterungsspaltraum sowie anschließender Breitschlitzdüse, wobei der Werkzeugblock auf der der Breitschlitzdüse gegenüberliegenden Seite einen axialen Zusatzkanal runden oder rechteckigen Querschnittes zur Einführung eines Sonder­ kunststoffes aufweist, der in einen in den Einmündungsbereich ein­ tretenden Ausziehspalt übergeht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zusatzkanal (8), der einen runden oder rechteckigen Strömungsquerschnitt und einen Ausziehspalt (9) aufweist, in einer Patrone (10, 11) angeordnet ist,
die aus einem Schaftteil (10) und aus einem Kopfstück (11) besteht sowie über ihren Umfang und über ihre Länge verteilte Temperierbohrungen (12, 13) aufweist und die außerdem Ein­ führungskanäle (15) für auf den Sonderkunststoff aufzubringende Abdeckkunststoffe besitzt,
und daß die Einführungskanäle (15) innerhalb der Temperierbohrungen (12, 13) angeordnet sind sowie in Strömungsrichtung des Kunststoffes vor dem Ausziehspalt (9) in den Zusatzkanal einmünden.

2. Breitschlitzdüsenwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperierbohrungen einerseits als axiale über das Schaftteil (10) und das Kopfstück (11) geführte Ausgleichsbohrungen (12) und andererseits als zusätzliche, im Kopfstück (11) angeordnete Kühl­ bohrungen (13) ausgeführt sind.

3. Breitschlitzdüsenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Temperierbohrungen auch im Bereich der Verbreiterungsspalträume (2) angeordnet sind.