DE6903763U

DE6903763U - Blaskopf fuer die extrusion von flachlege-folienschlaeuchen aus thermoplasten.

Info

Publication number: DE6903763U
Application number: DE6903763U
Authority: DE
Original assignee: Ethyl Corp
Current assignee: Ethyl Corp
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1969-08-07
Also published as: GB1253454A; US3488669A

Description

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DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE β MÜNCHEN a. HILBLESTRASSE ZO

Dr. Barp Dipt..|nn. Stopf, BMOndien 2, HllbiwtraBa M .

Ihr Zeichen

Unter Zeldien

Vl/Gd 17 865

Datum

31. Jan. 1969

Anwaltsakten-flr. 17 865

ETHYL CORPORATION, Richmond, Virginia / USA.

Blaskopf für die Extrusion von Flachlege-Folien-Schläuchen aus Thermoplasten.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Blaskopf für die Extrusion von Flachlege-Folienschläuchen aus Thermoplasten.

Für die Extrusion von Flachlege-Foll&nschläuchen aus

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Kunststoffen finden im allgemeinen Aufwärts-Blasköpfe Verwendung, mittels welcher ein dünnwandiger Polyäthylenschlauch hergestellt wird, welcher nachfolgend zu einer Polyäthylen-iOlie flachgelegt wird. Diese Blasköpfe "bestehen oft aus einem oder mehreren Bauteilen in vertikaler Anordnung. Ein derartiger Blaskopf ist "beispielsweise Gegenstand der US-Patentschrift 2 937 402; er ist durch Zusammenschrauben einer Anzahl einzelner Körper zu einem einheitlichen Werkzeug aufgebaut. Pur solche Werkzeuge ist es bei der Herstellung dünnwandiger Flachlege-Folienschläuche aus Polyäthylen nicht besonders kritisch,dass die Fliesswege äusserst geglättet und. frei von Bereichen sind, in welchen eine Stagnation der Kunststoffschmelze eintreten kann. Weiterhin iot es für solche Werkzeuge nicht wesentlich, dass die Passflächen zwischen den einzelnen Vierkzeugteilen so eng aneinander liegen, dass eine Wanderung des geschmolzenen Thermoplasten in den Bereich zwischen diesen Passflächen verhindert wird, da Polyäthylen nicht besonders hitzeempfindlich ist und demzufolge unter normalen Extrusionsbedingungen nicht verkohlt oder zu stark zersetzt wird. Hinsichtlich der Herstellung von Folienschläuchen aus Polyvinylchlorid ergeben sich jedoch schwierige Probleme, die durch die hohe Hitzeempfindlichkeit des Polyvinylchlorids verursacht sind.

Wird das Polyvinylchlorid auch nur für kurze Zeit in dem Werkzeug zurückgehalten, dann kann es zerfallen und verkohlen. Dies "bewirkt eine Entfärbung der Schmelze und erzeugt eine katalytisch^ Zersetzung des Polyvinylchlorids über dessen Fliessweg durch die Kanäle des Werkzeuges.

Für die Herstellung von Folienschläuchen aus Polyvinylchlorid besteht Bedarf an einem Werkzeug, welches ein Minimum an Bereichen aufweist, in welchen das Polyvinylchlorid stagnieren und sich zersetzen kann. Weiterhin besteht Bedarf an einem Werkzeug·, dessen Einzeltelle unter äusserst hohen Drücken zusammengefügt werden können und bei welchem die Passflächen zwischen aneinander anstossenden Teilen mit hoher Präzision spanabhebend bearbeitet und geschliffen sind, um dadurch jegliche Wanderung der Kunststoffschmelze in die Bereiche zwischen diesen Passflachen und dadurch eine thermische Zerlegung mit nachfolgender Verunreinigung des durch das Werkzeug fliessenden Thermoplasten zu verhindern.

Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Werkzeug für die Extrusion hiteeempfindlicher Thermoplaste zur Verfugung zu stellen. Das erfindungsgemasse Werkzeug soll sich rasch und einfach aus einer Vielzahl von dicht gefügten

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Teilen aufbauen und wieder zerlegen lassen, wobei die zusammengebauten Teile aufeinander hohe Kräfte ausüben, um ein !Eindringen des Thermoplasten zwischen die Bauteile des Werkzeuges zu verhindern. Das zu schaffende Werkzeug soll äusserst widerstandsfähig sein und dem hohen Druck des durch es hindurchfliessenden Thermoplasten standhalten.

Die vorgenannten und weitere Aufgaben werden durch ein "Werkzeug für die Extrusion von Plachlege· Folienschläuchen aus Thermoplasten gelöst, welche einen Werkzeughalter umfasst, der mit einem axialen, nach aufwärts konisch divergierenden Kanal versehen ist. Auf die obere Stirnfläche dieses Werkzeughalters ist ein sternförmiger Ring aufgelegt und an diesem verankert. Der sternförmige Ring ist an seinem unteren Ende mit einem konischen Vorsprung versehen, der in eine in dem Werkzeughalter vorgesehene konische öffnung ragt. Auf die obere Stirnfläche des sternförmigen Hinges ist ein Werkzeugkopf aufgelegt und mit diesem verbunden. Dieser Kopf ist mit einer axialen, sich nach oben konisch erweiternden Öffnung versehen. Xn die konische Öffnung des Werkzeugkopfes ist ein Dorn eingesetzt, der auf der oberen Stirnfläche des sternförmigen Ringes aufsitzt und mit diesem verbunden ist. Der Dorn weist eine konzentrische konische Umfangsfläche auf,

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welche im Anstand von der konischen Innenwand des Werkzeugkopfes verläuft. Auf die obere Stirnfläche des Werkzeugkopfes ist ein Ringkörper aufgelegt und mit diesem einstellbar verbunden, dieser Ringkörper weist eine zylindrische Innenwand auf, welche im Abstand von der oberen, zylindrischen Aussenwand des Domes angeordnet ist, um so den ringförmigen Düsenspalt für die Extrusion eines Flachlege-Folienschlauches zu bilden. Es sind ausserdem Einrichtungen für die wechselseitige Befestigung von Werkzeughalter, sternförmigem Ring, Werkzeugkopf, Dorn und oberem Ringkörper zu einem einheitlichen Werkzeug vorgesehen, so dass der durch das Werkzeug hindurchfliessende Thermoplast nicht zwischen die Berührungsflächen der einzelnen Teile eindringen kann.

Das erfindungsgemässe Werkzeug zeichnet sich durch äusserst glatte Ausbildung der Innenwandflächen aus, welche den fliessenden Thermoplasten ausgesetzt sind, so dass keinerlei Stagnationstaschen gebildet werden und auwh kein Anhaften eintritt. Dies ist insbesondere für die Extrusion hitzeempfindlicher Thermoplaste, wie Polyvinylchlorid, wesentlich. Das erfindungsgemässe Werkzeug zeichnet sich gegenüber vorbekannten Werkzeugen darin aus, dass die Passflächen der verschiedenen Teile äusserst sorgfältig

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spanabhebend "bearbeitet und geschliffen sind, dass die

ij Teile mit Präzision, aneinander angepasst und unterein-

ander unter hohen Kräften, beispielsweise in der Grossen-

ti Ordnung zwischen etwa 1400 und 5500 kg verbunden sind,

so dass dadurch jegliche Wanderung des Thermoplasten in

die Bereiche zwischen aufeinander aufliegenden Flächen der einzelnen Teile des Werkzeuges verhindert wird«

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt :

Fig. 1 eine Draufsicht auf das erfindungegemasse Werkzeug für die Extrusion von Flachlege-Folienschl&uchen,

Fig* 2 einen axialen Schnitt nach, der Linie 2-2 der Fig.1t Fig, 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-5 der Fig. 2, Fig, 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig» 5 einen Längsschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4 und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Steg eines sternförmigen Ringes vorbekannter Ausführung.

Das in Fig. 1 und 2 gezeigte erfindungsgemasse Werkzeug 10 besitzt einen in Fig, 2 unten liegenden Werkzeughalter 11. Dieser Werkzeughalter ist mit einem axialen, im

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wesentlichen zylindrischen Kanal 12 versehen, welcher in einen sich nach oben konisch erweiternden Hohlraum 13 übergeht, der sich zur oberen Stirnfläche des Werkzeughalters hin öffnet. Der Werkzeughalter 11 ist mit einer Schulter 14 versehen, mit deren Hilfe das Werkzeug mittels einer Schnellverbindungsklammer mit dem Anschluss des nicht dargestellten Extruders verbunden werden kann. Ein im wesentlichen zylindrischer Flansch 15 umläuft den oberen Bereich des Werkzeughalters 11 und ist mit Öffnungen 16 versehen, die untereinander gleichen Abstand aufweisen. Dieser Flansch 15 kann an den Werkzeughalter 11 angeschweisst oder mit diesem einstückig ausgebildet sein. Die Aussenwand des Werkzeughalters 11 ist mit einer Ringnut 17 versehen, welche durch ein zylinderförmiges Band 18 abgedeckt ist, das mit der Aussenwand des Werkzeughalters verschweisst oder an diesem in sonstiger Art und Weise befestigt ist. Dieses Band 18 ist an gegenüberliegenden Stellen mit Gewindeöffnungen 60 für die Zu- und Ableitung von Dampf oder einer anderen Hetzflüssigkeit zur Zirkulation in der Ausnehmung 17 zum Zwecke einer Aufwärmung des Werkzeughalters 11 versehen.

Auf die obere Stirnfläche des Werkzeughalters 11 ist ein sternförmiger King 19 von im wesentlichen zylindrischer jb'orm aufgesetzt. Über die obere Stirnfläche des Werkzeughalters 11 steht eine ringförmige Schulter 20 vor. Diese

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Schulter wird von einer im weaentliehen zylindrischen Ausnehmung 21 aufgenommen, die in der unteren Stirnfläche des sternförmigen Ringes 19 vorgesehen ist. Die Passflächen von W erkz eughalt er 11 und sternförmigem Ring 19, d«h. die obere Fläche der Schulter 20 und die Fläche der Ausnehmung 21, sind spanabhebend bearbeitet und auf eine extrem feine Glätte geschliffen, so dass zwischen diesen aufeinander aufliegenden Flächen ein äusserst genauer Sitz sichergestellt ist, und dadurch ein Eindringen der Kunststoffschmelze in den Bereich zwischen diesen Flächen verhindert wird. Die vertikalen Wände der Schulter 20 und der Ausnehmung 21 müssen gleichfalls spanabhebend bearbeitet und mit sehr engen Toleranzen geschliffen werden, so dass ein Paßsitz geschaffen wird und Werkzeughalter 11 und sternförmiger Ring 19 aufeinander genau zentriert sind.

Über die untere Stirnfläche des sternförmigen Ringes 19 steht eine konische Verlängerung 22 vor. Diese Verlängerung 22 ist mittels eines Gewindebolzens 23 mit dem Ring 19 verschraubt, der zu diesem Zweck mit einer axialen Gewindebohrung 23a versehen ist. Die konische Ver·· längerung 22 erstreckt sich in die konische Öffnung 13 des Werkzeughalters 11 hinein. Die Aussenwand der konischen Verlängerung 22 bildet zusammen mit der Innenwand des Werkzeughalters 11 einen im wesentlichen konisch

geformten Ringspalt 23, durch, welchen hindurch der über die Öffnung 12 in den Werkzeughalter 11 einflies sende Kunststoff nach aufwärts zu dem Ring 19 gelangt. Wie insbesondere aus den Fig» 3, 4 und 5 erkennbar, verbindet eine Vielzahl von Stegen 24 den im wesentlichen zylindrischen Aussenwandteil 25 des Ringes 11 mit dem inneren iylindrischen Teil 26. Zwischen dem Aussenwandteil 25 und dem inneren zylindrischen Teil 26 wird so eine Vielzahl von Längskanälen 27 in dem sternförmigen Ring 19 gebildet, welche voneinander einen gleichen Abstand aufweisen und einander genau entsprechend ausgebildet sind. Diese Öffnungen 27 bilden Kanäle für den thermoplastischen Kunststoff, der von dem konisch geformten Raum 23 im Werkzeughalter 11 nach aufwärts zu dem Ring 19 hin fliesst. Der Aussenwandteil 25 des Ringes 19 ist mit einer im wesentlichen Rechteokprofil aufweisenden Ringnut 28 versehen, die durch ein zylindrisches Band 29 abgedeckt ist, welches an den Wandteil 25 zum Zwecke einer maximalen Festigkeit angeschweisst ist. In dieser Ausnehmung 28 soll Dampf, heisses Öl oder ein anderes Wärmeübertragungsmedium zirkuli em.

Über die obere Stirnfläche des sternförmigen Ringes 19 steht eine Schulter vor, welche einen inneren Teil 30a und einen äusseren Teil 30b umfasst. Die beiden Teile 30a,

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30b sind durch eine ringförmige Öffnung voneinander getrennt, welche die gleiche Öffnungsweite wie die Öffnungen 27 aufweist, die zwischen den Stegen 24 des Ringes 19 gebildet sind. Ein radial verlaufender, enger Kanal 31» welcher au seinem äusseren Ende mit einem Gewinde versehen ist, mündet in einer axialen Bohrung 32 des Ringes 19, welche nur im oberen Bereich dieses Ringes vorgesehen ist.

Auf der oberen Stirnfläche des sternförmigen Ringes 19 sitzt ein WerkzeugkoiC33, Dieser ist mit einem grossen axialen Kanal 34 versehen, welcher die Innenwand dieses Werkzeugkopfes bildet. Der untere Sereich dieses Kanals 34 ist im wesentlichen zylindrisch, der mittlere Bereich ist konisch mit nach aufwärts divergierenden Wänden geformt und endet in einem Bereich mit im wesentlichen zylindrischer Wand, Die untere Stirnfläche dieses Werkzeug« kopfes 33 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 35 ver~ sehen. Diese Ausnehmung nimmt die Schulter 30b des Ringes 19 auf, welche in die Ausnehmung eingepasst ist. Ein Paßsitz zwischen diesen Flächen ist erforderlich, um dadurch eine Dichtung gegen ein Eindringen des Kunststoffs In den Bereich zwischen diesen Passflächen zu verhindern.

Der Werkzeugkopf 33 ist in seinem unteren Bereich mit Gewindebohrungen 36 versehen, die in seine untere Stirn*·

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fläche münden. In diese Gewindeöffnungen 36 werden die Öffnungen 16 des Werkzeughalterxlansch.es 15 durchdringende Schrauben 37 eingeschraubte Jede Schraube 37 ist von einer im wesentlichen zylindrischen Abstandshülse 38 umfasst, die sich zwischen der oberen Stirnfläche des Flansches 15 und der unteren Stirnfläche des Werkzeugkopfes 33 abstützen. Die Länge dieser Hülsen ist so bemessen, dass eine Präzisionspassung zwischen den Passflächen der ringförmigen Schulter 20 und der zylindrischen Ausnehmung 21 bzw. den Passflächen zwischen der Aussenschulter 30b und der ringförmigen Ausnehmung 35 gewährleistet tist. Werden die Schrauben 37 mit entsprechender Stärke angezogen, dann werden die Passflächen zwischen den vorerwähnten Schultern und Ausnehmungen mit so ausreichender JCraft aneinander gefügt, dass die Kunststoff schmelze nicht in die Bereiche zwischen diesen Passflächen eindringen kann.

Die Aussenwand des Werkzeuges 33 ist mit einer Ringnut versehen, welche durch eine zylindrische Hülse 40 abgedeckt ist, die einen Teil der Aussenwandflache des Werkzeugkopfes bildet. Diese Ausnehmung 39 schafft einen Ringraum für die Zirkulation eines Heizmediums für den Werkzeugkopf 33. Die Hülse 4-0 ist mit einander gegenüberliegenden Gewindeöffnungen 41 für den Einlass und den

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Auslass des Heizmediums versehen.

Die Öffnung 34 des Werkzeugkopfes 33 nimmt einen Dorn 43 auf ο Die untere Stirnfläche dieses Domes 43 1st mit einer aussenllegenden, ringförmigen Ausnehmung 44 versehen, welche die innenliegende Schulter 30a des Ringes 1*9 aufnimmt_e Die Ausnehmung 44 "bildet mit der Schulter 30a Passflächen. Der Dorn ist mit einer axialen zylindrischen öffnung 45 versehen, welche eine grossdimensionierte Sechskant-Imbusschraube 46 aufnimmt. Das untenliegende Gewindeende dieser Schraube 46 ist in die axiale Bohrung 32 des Ringes 19 eingeschraubt. Die Schraube 46 ist mit eiutir kleinen axialen Bohrung 47 versehen, die mit dem radial verlaufenden Kanal 31 üuer de« Saum 32 in Vsr« bindung steht. Über die Kanäle 31 und 47 kann Luft zugeführt werden, um den thermoplastischen Schlauch aufzublasen, die mittels des erfindungsgemässen Werkzeuges 10 erzeugt werden. Mit 48 ist der Innensechskant im Kopf der Schraube 46 angedeutet, es können selbstverständlich auch andere Schrauben Verwendung finden.

In der oberen Stirnfläche des Domes 45 mündet eine ringförmige Ausnehmung 49» welche mittels eines Ringkörpers 50 abgedeckt 1st, um damit einen abgeschlossenen Raum für die Zirkulation eines Heizmediums zu schaffen. Die

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Formgebung des Domes 43 entsprich"!: Im wesentlichen derjenigen der Öffnung 34 in dem Werkzeugkopf 33. Der untere Teil der Aussenwandflache des Domes 43 ist im wesentlichen zylindrisch und der mittlere Teil ist konisch und nach aussen divergierend, während der obere Teil gleichfalls im wesentlichen zylindrisch ist. Ist der Dorn 43 in die Öffnung 34 des Werkzeugkopfes eingesetzt, dann wird ein Ringkanal gebildet, welcher in seiner Weite nach oben hin allmählich abnimmt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man entweder die Wand des Werkzeugkopfes 33 zu der Aussenwand des Domes 43 hin neigt, a&er dass man die Wand des Domes 43 zu der Wand des Werkzeugkopfes hin neigt, man kann auch beide Wände aufeinanderzu neigen·

Auf die obere Stirnfläche des Werkzeugkopfes 33 ist ein Ringkörper 51 aufgelegt und mit diesem verbunden, und zwar durch eine Anzahl von Kopfschrauben 52, die in Gewindeöffnungen 42 des Werkzeugkopfes 33 eingeschraubt sind. Der Ringkörper 51 ist mit einer ringförmigen, sich nach abwärts erstreckenden Randleiste 53 versehen, welche den oberen Teil des Werkzeugkopfes 33 umfasst. Diese Leiste 53 ist mit einer Vielzahl quer ausgerichteter Gewindebohrungen 54 versehen, welche über den Umfang der Leiste einen gleichen Abstand voneinander aufweisen. In diese Gewindebohrungen 54 ist Jeweils eine Schraube 55 einge-

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schraubt» Das innere Ende der Schrauben 55 stützt sich gegenüber der Aussenwand des obaren Teils des. Werkzeugkopfes 33 ab„ Die Schrauben 55 dienen dazu, die Innenwand 56 des Ringkörpers 51 bezüglich der gegenüberliegenden zylindrischen Aussenwand des Domes 43 genauestens einzustellen, um damit die Öffnung des Ringdüsenspaltes 57 einzustellen, durch welchen hindurch der Thermoplast extrudiert wirdο Die Aussenwand des Ringkörpers 51 ist mit einer Ausnehmung 58 versehen, welche durch ein ringförmiges Band 59 abgedichtet ist, um damit einen abgedichteten Raum für die Zirkulation eines Heizmediums zum Aufwärmen des Ringkb'rpers 51 zu schaffen.

In einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemässen Werkzeuges für die Extrusion von thermoplastischen Flachlege-Folienschläuchen aus Polyvinylchlorid wurde das

t Werkzeug derart dimensioniert, dass mit ihm Folien-

schläuche mit einem Durchmesser von 203 mm (8") am Ring-

^J düsenspalt extrudiert werden konnten. Dem Werkzeughalter

11 wurde eine Höhe von 110,3312 mm (4 11/32") und dem sternförmigen Ring 19 wurde eine Höhe von 100,0125 mir If 13 15/16") entlang seiner Aussenwand gegeben. Ώβτ Werk-

; zeugkopf 33 und der Ringkörper 51 hatten, gemessen von

|i der unteren Stirnfläche des Werkzeugkopfes 33 bis zu

der oberen Stirnfläche des Ringkörpers 51 im Bereich des

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Ringdüsenspaltes 57 eine Gesamthöhe 127,7938 mm (5 1/32"). Ein Spalt in der Grössenordnung von 1,5875 mm (1/16") trennt die einander zugewandten Flächen der Schulter 30b des sternförmigen Rings 19 und der durch die Ausnehmung 35 gebildeten Schulter des Werkzeugkopfes 33 wie auch die einander augewandten Flächen der Schulter 20 des Werkzeughalters 11 und der durch die Ausnehmung 21 des sternförmigen Rings 19 gebildeten Schulter, Das zusammengebaute Werkzeug wies eine Höhe von 341,3125 mm (13 7/16") auf, gemessen von der unteren Stirnfläche des Werkzeughalters 11 bis zu der oberen Stirnfläche des Ringkörpers 51 im Bereich des Ringdüsenspaltes 57. Das Werkzeug war hergestellt aus rostfreiem Stahl 4-20, der hinsichtlich der Zerfallsprodukte von Polyvinylchlorid widerstandsfähig ist. Das Werkzeug kann auch aus Werkzeugstahl hergestellt und dann.chromplattiert werden, um gegen Korrosion widerstandsfähig zu sein.

Bei der Herstellung der einzelnen Bauteile des Werkzeuges ist es wesentlich, dass die Schulter 20 in einem solchen Masse spanabhebend bearbeitet wird» dass sie äusserst genau und abdichtend mit der zugeordneten Passfläche der Ausnehmung 21 des sternförmigen Ringes 19 zusammenpasst. Es 1st auch wesentlich, dass gleichartige Passflächen an

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der oberen Stirnfläche des sternförmigen Ringes 19t nämlich der Schulterteil 30b, mit gleichhoher Präzision spanabhebend bearbeitet werden, um ausserst genau und sehr eng in die ringförmige Ausnehmung 35 in der unteren Stirnfläche des Werkzeugkopfes 33 einzupassen. Auch der Schulterteil 30a sollte mit solcher Präzision spanabhebend bearbeitet werden, um in die ringförmige Ausnehmung 44 in der unteren Stirnfläche des Domes 43 einzupassen, so dass durch die genannten Passflächen gewährleistet werden kann, dass ein Eindringen von geschmolzenen Polyvinylchlorid in die Bereiche zwischen den Berührungsflächen der einzelnen Bauteile verhindet wird, weiterhin sollte die konische Verlängerung 22 des sternförmigen Ringes 19 mit diesem fest versohraubt sein,so dass auch hier kein Kunststoffmaterial in den Bereich zwischen den Passflächen eindringt.

Für das erflndungsgemässe Werkzeug ist es von grösster Wichtigkeit, dass die Dicke der einzelnen Stege 24 auf einem Minimum gehalten wird. Die Stege sollten keinesfalls breiter sein als dies unbedingt erforderlich ist, um dem Ring die notwendige Festigkeit zu geben, welche verhindert, dass die Stege unter dem Druck des aufwärts fliessenden, geschmolzenen Kunststoffes brechen. Wie aus

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5 erkennbar, ist jeder Steg sehr dünnwandig und langgestreckt, und seine beiden Enden sind unter einem kleinen Winkel zugespitzt. Eine solche Ausführung der Stege 24 ermöglicht ein stromlinienförmiges Fliessen des thermoplastischen Kunststoffes entlang der Stege, ohne dass in der Kunststeffschmelze eine Turbulenz erzeugt wird. Wie S¹Ig₀ 6 veranschaulicht wiesen demgegenüber die Stege 61 vorbekannter Ausführungsformen eine im wesentlichen ellyptische Querschnittsform auf, und ihre Breite war wesentlich grosser als die Stege 24 des erfindungsgemässen Werkzeuges. Fliesst die Kunststoffschmelze an solchen Stegen 61 vorbei, dann bildet sich eine Turbulenz im oberen Bereich der Stege, so dass hier eine Stagnation des Kunststoffes auftreten kann. Diese Stagnation kann zu einem Verbrennen und zu einer Zersetzung hitzeempfindlicher Materialien, wie Polyvinylchlorid, führen, wodurch eine Kohlenstoffmasse 62 erzeugt wird, die sich auf den Stegen 61 ablagert. Da viele Werkzeuge für die Extrusion von Polyäthylen im Querschnitt im wesentlichen ellyptische Stege aufweisen$ eignen sich solche Werk-.zeuge nicht für die Extrusion von Polyvinylchlorid. Die dünnen, langgestreckten Stege 24 des erfindungsgemässen Werkzeuges verringern auch das Ausmass einer Streifenbildung in der ifolie, die häufig in vorbekannten Werk-

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zeugen durch die in FIg, 6 dargestellte Formgebung der Stege hervorgerufen wurde* Die dünnwandigen Stege 24 des erfindungsgemässen Werkzeuges schränken auch nicht den Fluss der Kunststoffschmelze in dem Masse ein, wie die vorbekannten, dickwandigen Stege, was zur Folge hat, dass die Wanddicke des Folienschlauches unmittelbar oberhalb der Stege 24 nur unwesentlich verringert wird.

Bei Zusammenbau des Werkzeuges sollten, wie vorerwähnt, die Längen der Abstandshülsen 38 genauestens bemessen sein, um die Passflächen der drei Aussenteile des Werkzeuges fest aneinander anzulegen und um dadurch eine Wanderung des thermoplastischen Kunststoffes in den Bereich zwischen diesen Passflächen zu verhindern. Sind die AbStandshülsen 38 zu kurz, oder werden die Schrauben 37 mit einer zu hohen Kraft angezogen, dann kann diese ein geringfügiges Öffnen der Passflächen zwischen dem Werkzeughalter 11, dem sternförmigen Ring 19 und dem Werkzeugkopf 33 bewirken, so dass dadurch der thermoplastische Kunststoff in dem Bereich zwischen den Passflächen eindringen kann, er zerfällt also und bewirkt ein Aufkohlen des Polyvinylchlorids, was einen weiteren Abbau des durch die Werkzeugkanäle fliessenden thermoplastischen Kunststoffes hervorruft. Sind die Abstands-

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hülsen 38 zu lang bemessen, dann wird auf die Passflächen »wischen den vorerwähnten Bauteilen eine zu niedrige Kraft ausgeübt, was gleichfalls ein Eindringen des thermoplastischen Kunststoffes in den Bereich zwischen diesen Passflächen ermöglicht, mit <?^r Folge einer Aufkohlung und einer Zersetzung des durch die Werkzeugkanäle fliessenden thermoplastischen Kunststoffes. Es ist auch wesentlich, dass die grosse Schraube 46, welche den Born 43 gegenüber dem sternförmigen Ring 19 verankert, äusserst fest in die Gewindebohrung J.es Ringes 18 eingeschraubt ist, um dadurch eine Wanderung des Kunststoffes in den Bereich zwischen den Fassflächen 30a und 44 zu verhindern. Las Festschrauben dsr Schraube 46 in der Gewindebohrung des Ringes 19 hat auch zu berücksichtigen, dass der Dorn 43 dem Aufwärtsschub des zähflüssigen, thermoplastischen Kunststoffs Widerstand bieten nuss, welcher sich an den divergierenden, konischen Wandflächen des Bornes 43 ausübt. Es wurde gefunden, dass die Schraube 46 mit einer Kraft zwischen 275 und 1700 mkg (2000 bis 12000 ft.Ib.) in Abhängigkeit von der Grosse des Werkzeuges angezogen werden muss, Für einen 88,9 nun C3 1/2") Extruder für die Zuführung eines PolyvlnylchlorId-Gemisches zu einem Werkzeug mit einem Ringdüsenspalt in der Grosse von 203,2 mm 18") wurde gefunden, dass die

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Schraube 46 mit einer Kraft zwischen etwa 330 mkg (2400 ft.Ib) und etwa 415 mkG (3000 ft.Ib) angezogen werden eollte.

Damit das Werkzeug den bei der Extrusion von Polyvinylohlorid auftretenden hohen Kräften standhält, wurde gefunden, dass zwischen den Abmessungen A und B ein bestimmtes Verhältnis bestehen sollte, also zwischen dem Durchmesser des Domes 43 im Bereich von dessen unterer Stirnfläche und dem Durchmesser im Bereich von dessen oberer Stirnfläche. Dieses Verhältnis, welches stellvertretend für die projizierte Fläche des Domes 43 ist, muss vereinbar sein mit der zur Verfügung stehenden Kraft ,mit welcher die schraube 46 anälehbar ist· Wird alse die ringförmige öffnung des Werkzeuges grosser, dann muss dieses Verhältnis kleiner werden, um eine Schraube 46 verwenden zu können, für welche die aufzubringende Anziehkraft vertretbar ist. Das erfindungsgemässe Werkzeug widersteht wirksam dem Auf wärt sschub des thermoplastischen Kunststoffes1 wenn das Verhältnis zwischen diesen zwei Durchmessern zwischen etwa 1,5/1 bis etwa 2,0/1 mit einer 1 1/2"»Kopfschraube liegt· Wird dieses Verhältnis unter Verwendung einer Schraube dieser Grb'sse beibehalten und wird die Schraube mit einer Kraft zwischen 330 mkg und 390 mkg (2400 - 2800 ft.Ib) angezogen, dann wird dem

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Dorn 43 eine ausreichende Steifigkeit aufgegeben, um einer Verdrehung durch die aufwärts gerichtete Kraft des thermoplastischen Kunststoffes zu widerstehen, welcher durch die öffnung 34 fliesst. Ein Werkzeug mit einem Ringdüsenspalt in der Grosse von 203 mm (8ⁿ) hat Drücken in der Grössenordnung bis zu 492 kg/cm² (7000 psl) mit Erfolg standgehalten.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es ist jedoch für den Fachmann erkennbar, dass im Rahmen der damit offenbarten Erfindung Änderungen möglich sind, ohne die Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung schafft also ein Werkzeug für die Extrusion von Flachlege-Folienschläuchen aus Kunststoff· Das Werk*· zeug besitzt dabei einen Werkzeughalter mit einem auf diesem angeordneten sternförmigen Ring. Der sternförmige Ring schafft eine Vielzahl von langgestreckten Kanälen durch ihn hindurch und er ist mit einem konusförmigen Dornteil versehen, welcher sich in den Werkzeughalter hinein erstreckt, um dadurch einen konischen Fliesskanal für den thermoplastischen Kunststoff zu schaffen. Gegenüber dem sternförmigen Ring ist ein IWerkzeugkopf befestigt, der mit einem im wesentlichen konusförmigen

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Hohlraum versehen ist, welcher einen Dcrn aufnimmt, der mit dem sternförmigen Ring lösbar verschraubt ist, Kin Ringkörper umfasst den oberen 'l'eil des Börnes, um mit diesem den Ringdüsenspalt α Ur die Extrusion des Folienschlauches aus thermoplastischem Kunststoff zu bilden. Bas erfindungsgemässe Werkzeug zeichnet sich aus durch seinen stabilen Aufbau und seine einzelnen Bauteile werden durch Schrauben zusammengehalten, was eine rasche Zerlegung des Werkzeuges zum Zwecke einer Säuberung ermöglicht. Das Werkzeug ist mit glatten Innenflächen versehen, welche keine scharfen Kanten für den fliessenden thermoplasten aufweisen. Dadurch eignet sich das erfinduaags- ^emässe Werkzeug insbesondere für die Extrusion hitzeempfindlichen, thermoplastischen Kunststoffs, wie PsIy= vinylchlorid, weil keine Bereiche vorhanden sind, In welchen der thermoplastische Kunststoff stagnieren oder anhaften kann. Die Schrauben können mit extrem hohen Kräften angezogen sein, um dadurch zu verhindern, dass der thermoplastische Kunststoff in die Bereiche zwischen den Berührungsflächen der einzelnen Bauteile des Werk« zeuges eindringt«

Ansprüche :

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Claims

Patentansprüche :

Blaskopf für die Extrusion von Flachlege-Folienschläuchen aus Thermoplasten, gekennzeichnet durch

a) einen Werkzeughalter mit einem axialen sich nach oben konisch erweiternden Kanal,

Id) ein auf den Werkzeughalter aufgesetztes und mit diesem verbundenes Zwischenstück, mit einer über seine untere Stirnfläche vorstehenden konischen Verlängerung, die in die konische öffnung des Werkzeughalters ragt und mit einer Mehrzahl von Axialkanälen, welche an den Kanal des Werkzeughalters anschliessen,

c) einen auf das Zwischenstück aufgesetzten und mit diesem verbundenen Werkzeugkopf mit einem axialen sich nach oben konisch erweiternden Kanal, der an die Kanäle des Zwischenstücks anschllesst,

ä.) einen auf das Zwischenstück aufgesetzten und mit diesem verbundenen Dorn, der sich in dem konischen Kanal des Werkzeugkopfes befindet und dessen konzentrische konische Umfangsflache im Abstand von der konischen Wand des Werkzeugkopfes mit verläuft,

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e) einen auf den Werkzeugkopf aufgesetzten und mit diesem verbundenen Ringkörper, dessen Innenwand im Abstand von der oberen Umfangsflache des Domes zur Bildung des Ringdüsenspaltes für die Extrusion von jj'lachlege-tfolienschläuchen aus Thermoplasten verläuft und

·£) Schrauben zum wechselseitigen Verbinden von werkzeughalter, Zwischenstück, Werkzeugkopf, Dorn und oberem Ringkörper unter einer Anziehkraft, die vorzugsweise zwischen etwa 275 mkg und 1700 mkg (2000 - 12000 ft.IbJ liegt.

¹L Blaskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter und das Zwischenstück miteinander durch einen Kragen am einen Teil, der in eine entsprechende Ausdrehung am anderen Teil eingreift zentriert sind, wobei die Stirnfläche des Kragens, der den Kanal für den Kunststoff begrenzt, satt am Grunde der Ausdrehung des anderen Teiles anliegt.

3. .blaskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf und das Zwischenstück miteinander durch einen Kragen am einen Teil, der in

M eine entsprechende Ausdrehung am anderen Teil eingreift

% zentriert sind, wobei die stirnfläche das Fragens,der

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den Kanal für den Kunststoff "begrenzt, satt am Grunde der Ausdrehung des anderen Teiles anliegt.

4. .blaskopf nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn und das Zwischenstück miteinander durch einen Kragen am einen Teil, der in eine entsprechende Ausdrehung am anderen Teil eingreift zentriert sind, wobei die Stirnfläche des Kragens, der den Kanal für den Kunststoff begrenzt, satt ?m Grunde der Ausdrehung des anderen Teiles anliegt.

5. .Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennaeichnet, dass die Verlängerung (22) des Zwischenstücks und das Zwischenstück miteinander durch einen Kragen am einen Teil, der in eine entsprechende Ausdrehung am anderen Teil eingreift zentriert sind, wobei die Stirnfläche des Kragens, der den Kanal für den Kunststoff begrenzt, satt am Grunde der Ausdrehung des anderen Teiles anliegt,

6. Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (.51) mittels radialer am Werkzeugkopf anliegender Stellschrauben einstellbar ist.

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7. Blaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (33) und der Werkzeughalter (11) miteinander durch radial ausserhalb des Zwischenstückes (19) verlaufende Spannschrauben (37) verbunden sind, welche sich durch den Werkzeugkopf und den Werkzeughalter gegegeinander abstützende Distanzbuchsen erstrecken.