DE3603432A1

DE3603432A1 - Strangpresskopf zum herstellen von halbzeugen aus thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DE3603432A1
Application number: DE19863603432
Authority: DE
Inventors: Franz Schumacher; Michael Dr Portugall
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1986-02-05
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1987-08-06
Also published as: JPS62184828A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strangpreßkopf zum Herstellen von Halbzeugen aus thermoplastischen Kunststof fen mit einem Fließkanal, wobei der Fließkanal in einem Teilbereich durch einen in axialer Richtung angeordneten Verdrängungskörper in wenigstens zwei Einzelkanäle teilbar ist und die Einzelkanäle unmittelbar vor der Fließkanal mündung wieder zusammenführbar sind.

Bei diesem durch die US-PS 34 43 277 bekannten Strangpreß kopf werden aus dem aus einem Extruder austretenden plasti fizierten Material zwei Filme erzeugt, die dann zusammenge führt werden. Im Zusammenführungsbereich liegt ein der Bewegungsbahn angepaßter Körper, der als "flow-disturbing element" bezeichnet ist. Nachteilig ist dabei jedoch, daß sich während des Plastifizier- und Formvorgangs sowohl in den zwei Filmen als auch in dem resultierenden Strang Strö mungslinien ausbilden, die zu Orientierungen der Moleküle und im Falle der Verarbeitung füllstoffhaltiger Kunststoffe auch zu Orientierungen der Füllstoffe führen. Die Längs orientierungen ergeben Schwächezonen in den Halb zeugen, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Strömungseinrichtung. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in dieser Richtung die physikalischen Eigenschaften in be zug auf Festigkeit u. dgl. weniger gut sind als in Strömungs richtung. Darüber hinaus kann durch die Halterung des Verdrängungskörpers oder im Falle einer Ringdüse durch die Halterung des Düsendornes eine Teilung des Material stromes in Teilströme auftreten, die sich bei bestimmten Thermoplasten nicht mehr ohne im Halbzeug erkennbare Naht stellen vereinigen. Diese Nahtstellen sind ebenfalls als Schwachstellen anzusehen.

Es war daher die Aufgabe der Erfindung, die sich aus den Längsorientierungen bzw. Nahtstellen ergebenden Zonen mit nachteiligen Eigenschaften so zu verteilen, daß im Ender gebnis die Halbzeuge im wesentlichen gleiche Eigenschaften in allen Richtungen aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einem Strangpreßkopf der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß der Verdrängungs körper mehrere im wesentlichen parallel zueinander oder radial in Richtung auf einen gemeinsamen Schnittpunkt so wie jeweils gegenüber der Strömungsrichtung in dem Fließ kanal unter einem Winkel, vorzugsweise unter einem Win kel von etwa 45°, ausgerichtete Leiteinrichtungen auf weist.

Durch den Verdrängungskörper wird der von einem Extruder in den Strangpreßkopf eingeleitete Schmelzestrom in min destens zwei Teilströme aufgeteilt, die durch getrennte Kanäle fließen. Diese Einzelkanäle sind mit Leiteinrich tungen versehen, welche erfindungsgemäß an dem Verdrängungs körper angebracht sind. Infolge der besonderen Ausgestal tung und Anordnung der Leiteinrichtungen werden die Teil ströme aus der ursprünglichen Richtung abgelenkt. Die Ablenkung erfolgt im allgemeinen unter einem Winkel von etwa 10° bis 70°, vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 45°. Zweckmäßigerweise wird der eine Teilstrom gegen über dem anderen Teilstrom in entgegengesetzter Richtung abgelenkt. Unmittelbar vor der Fließkanalmündung des Strangpreßkopfes werden die Teilströme wieder zusammen geführt und als einheitlicher Schmelzestrom, der aus mindestens zwei Schichten besteht, ausgetragen. Ein auf diese Weise hergestelltes Halbzeug, beispielsweise ein Hohlstrang oder eine Platte oder Folie, weist gegenüber den mit herkömmlichen Strangpreßköpfen gefertigten Halb zeugen mit monoaxialer Ausrichtung der Strömungslinien ein ausgeglichenes Eigenschaftsbild, d.h. praktisch gleich gute Festigkeitswerte in zwei senkrecht zueinander stehen den Richtungen auf.

Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Strangpreß kopfes sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeich nungen anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Strangpreßkopf in Form einer Ringdüse im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Strangpreßkopf in Form einer Breitschlitz düse und

Fig. 3 eine Ansicht des Verdrängungskörpers in Richtung des Pfeiles "A" der Fig. 2.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse (1) und einem innerhalb desselben angeordneten Dornes (2), wobei Dorn und Gehäuse zwischen sich einen Fließkanal (3) definieren. Der Dorn wird durch einen Dornhälter (4) gehal ten. Ein von einem Extruder kommender Schmelzestrom tritt durch die Öffnung (5) in den Fließkanal ein, verbreitert sich auf einen Gesamtumfang von 360° und wird als Hohl strang aus der Fließkanalmündung (6), welche mit austausch baren Düsenlippen (7) versehen ist, ausgetragen. In einem Teilbereich des Fließkanals ist in axialer Richtung ein kreisringförmiger Verdrängungskörper (8) eingesetzt, durch den ebenfalls kreisringförmige Einzelkanäle (9) und (10) gebildet werden. Die Fließrichtung in den Einzelkanä len ist angedeutet. Unmittelbar vor der Fließkanalmündung sind die Einzelkanäle wieder zusammengeführt. Der Verdrän gungskörper ist an dem Halter (11) befestigt und weist keil förmig zulaufende Endabschnitte (12, 13) auf, um eine gleichmäßige Aufteilung des Schmelzestromes sowie Zusammen führung der durch die Einzelkanäle gebildeten Teilströme zu gewährleisten. Auf dem Umfang des Verdrängungskörpers (8) sind auf seiner Innenseite und auf seiner Außenseite mehrere gleichmäßig verteilte Leiteinrichtungen (14) und (15) angebracht. Diese sind radial in Richtung auf einen gemeinsamen Schnittpunkt und gegenüber der Strömungsrich tung in dem Fließkanal (3) unter einem Winkel von etwa 45° ausgerichtet. Dabei sind die den Einzelkanal (9) begrenzen den Leiteinrichtungen (14) zu den den Einzelkanal (10) be grenzenden Leiteinrichtungen (15) entgegengesetzt ausge richtet.

Durch das Zusammenführen der Teilströme überlagern sich die in den Teilströmen nicht vermeidbaren Orientierungen, vor zugsweise unter einem Winkel von etwa 90°. Es werden da durch Halbzeuge mit wesentlich verbessertem Eigenschafts bild erhalten.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Strangpreßkopf ist in einem Grundkörper (16) ein Fließkanal (17) ausgebildet, der sich von einem Verteilerkanal (18) bis zur Fließkanalmün dung (19) erstreckt. In den Verteilerkanal führt eine Öffnung (20). Die Strömungsregulierung der Schmelze im Fließkanal erfolgt durch einen biegsamen Staubalken (21).

Der Verdrängungskörper (22) mit keilförmig zulaufenden Endabschnitten (25) und (26) ist im stromab gelegenen Teilbereich des Fließkanals angebracht und teilt den Fließkanal über die gesamte Kanalbreite in die Einzelka näle (23) und (24). Mit (27) und (28) sind am Verdrängungs körper befestigte Leiteinrichtungen bezeichnet, welche im wesentlichen parallel zueinander und gegenüber der Strömung in dem Fließkanal unter einem Winkel von etwa 45° aufgerich tet sind. Beim Betrachten der Fig. 3 wird deutlich, daß auf diese Weise die in den Teilströmen entstehenden Orientierun gen sich bei der Zusammenführung der Teilströme unmittelbar von der Fließkanalmündung unter einem Winkel von etwa 90° überlagern.

Claims

1. Strangpreßkopf zum Herstellen von Halbzeugen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem Fließkanal, wobei der Fließkanal in einem Teilbereich durch einen in axialer Richtung angeordneten Verdrängungskörper in wenigstens zwei Einzelkanäle teilbar ist und die Einzelkanäle unmittelbar vor der Fließkanalmündung wieder zusammenführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (8, 22) mehrere im wesent lichen parallel zueinander oder radial in Richtung auf einen gemeinsamen Schnittpunkt sowie jeweils gegen über der Strömungsrichtung in dem Fließkanal (3, 17) unter einem Winkel, vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 45°, ausgerichtete Leiteinrichtungen (14, 15) bzw. (27, 28) aufweist.

2. Strangpreßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die den einen Einzelkanal (9, 23) begrenzen den Leiteinrichtungen (14, 29) zu den den anderen Ein zelkanal (10, 24) begrenzenden Leiteinrichtungen (15, 28) entgegengesetzt ausgerichtet sind.

3. Strangpreßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Verdrängungskörper (8, 22) keilförmig zulaufende Endabschnitte (12, 13) bzw. (25, 26) auf weist.