DE6934811U - Spritzwerkzeug zur herstellung von folienschlaeuchen aus kunststoff. - Google Patents

Spritzwerkzeug zur herstellung von folienschlaeuchen aus kunststoff.

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Description

DI-PL.-CHEM. DR. ZLISABETWtUJWe ."..". '*'·'*"ί8 MÖNCHEN 40, DIPL.-PHYS. DR. JÜRGEN ^ j
PATENTANWÄLTE TELEGRAMM-ADRESSE: INVENT/MONCHEN
TELEX 5-29 688
G 69 34 811.4 28.2.1973
u. Z.: E 699 M+a (Dr.Sch/kli)
W. & H.M. GOULDING LIMITED, Dublin, Irland
^/fspritzwerkzeug zur Herstellung von Folienschläuchen aus Kunststoff"^
Priorität: 12. September 1968, Großbritannien, Nr. 43 324/68
Die Erfindung betrifft ein Spritzwerkzeug zur Herstellung von Folienschläuchen aus Kunststoff, das eine von einem Spritzdorn sowie einem umgebenden Spritzformkörper gebildete ringförmige Austrittsdüse aufweist,-wobei von dem Paar der die Austrittsdüse bildenden Ringbegrenzungen nur die innere direkt gekühlt ist.
Es ist bisher üblich gewesen, Spritzwerkzeuge mit ringförmiger Austrittsdüse entweder nur außen oder außen und innen zu kühlen (NL-PS 6 4o5 249).Ferner ist es aus der GB-PS 833 o92 bekannt, ein Spritzwerkzeug der eingangs genannten Art aufzubauen bzw. einzusetzen, bei dem also nur die innere Begrenzung der Aus-
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trittsdüse direkt gekühlt wird. Das Anfahren und Betreiben dieses Spritzwerkzeugs ist jedoch relativ umständlich, so daß sich bei ungünstigen Betriebsumständen ein nicht optimaler Ausstoß, ein Klebenbleiben oder Haften der inneren Oberflächendes gespritzten Folienschlauches oder eine nicht ausreichend homogene ausgespritzte Kunststoffmasse ergeben können.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, den vorstehenden Schwierigkeiten im Rahmen des Möglichen entgegenzuwirken.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Spritzwerkzeug vorgesehen, daß in dem Spritzdorn ein Temperaturfühler eines für die Kühlung vorgesehenen Regelgeräts angeordnet ist.
Vorzugsweise wird die Kühlung des Spritzdorns mittels Wasser vorgenommen. Bei Verarbeitung von Polyäthylenschmelze hat es sich als günstig herausgestellt, die Betriebstemperatur des Spritzdorns auf etwa 160° C !cu halten, während der Spritzformkörper etwa eine Temperatur von 150° C aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den.Merkmalen der Unteransprüche hervor.
Das erfindungsgemäße Spritzverkzeug eignet sich besonders gut zum Verarbeiten von Granulat aus Polyäthylen. Es kennen aber ebensogut auch andere Kunststoffe verwendet werden, beispielsweise Polypropylen und Polyvinylchlorid. Anstelle eine Granulates können beispielsweise auch Kunststoffschnitzel oder Filmabfälle Verwendung finden. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein,
der Spritzmaschine den Kunststoff direkt in flüssiger Form zuzuführen, so wie er in der Herstellungsstufe anfällt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Verfahren zur Herstellung von Beuteln, Säcken, Folienschläuchen oder Folienbahnen aus Kunststoff im Spritzgußverfahren durchführen, beispielsweise durch Auspressen der Kunststoffschmelze durch eine vom Spritzdorn und dem umgebenden Spritzformkörper gebildete ringförmige Austrittsdüse, Abkühlen der austretenden Kunststoffblase durch einen äußeren Luftstrom und Abziehen des kontinuierlich ausgepreßten Schlauches, wobei sich ständig eine Luftblase zwischen der Austrittsdüse und der Abzugsvorrichtung befindet. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, daß der Spritzdorn und der Spritzformkörper in der Anfahrstufe auf etwa die Arbeitstemperatur des Spritzvorganges erhitzt werden, daß dann der Spritzdorn während des kontinuierlich ablaufenden Spritzvorganges durch eine kontinuierliche Innen-Umlaufkühlung auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche etwa derjenigen des Spritzformkörpers unter kontinuierlichen Arbeitsbedingungen entspricht, aber oberhalb der unteren kritischen Temperatur des betreffenden Kunststoffs liegt, bei welcher ein scharfer Viskositätsanstieg eintritt.
Der hier verwendete Ausdruck "Sack" umfaßt Beutel oder Säcke beliebiger Abmessung, beispielsweise kleine Plastikbeutel für den Verkauf von Kartoffelchips oder Süßigkeiten der verschiedensten Art, aber andererseits auch strapazierfähige Säcke für die Landwirtschaft, beispielsweise zum Aufbewahren von Dünge-
mitteln, sowie ferner Säcke für die Lagerung der verschiedensten Chemikalien.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Spritzwerkzeuy aus einem Spritzdorn und einem den Dorn unter Bildung einer ringförmigen Austrittsdüse umgebenden Spritzformkörper und ist vorgesehen, daß der Spritzdorn an seiner zu der Austrittsdüse hin gelegenen Vorderfläche in einer Ausnehmung eine Heizung sowie eine Kühlanordnung mit Leitungen für ein zirkulierendes Medium aufweist, das benachbart zur Austrittsdüse eine äußere Luftkühlung angeordnet ist und daß durch den Spritzdorn hindurch eine Zufuhrleitung für ein Gas verläuft.
Die Abzugsvorrichtung zum Abziehen des kontinuierlich ausgepreßten Schlauches besteht zweckmäßig aus einem Paar von Haltewalzen, welche in Arbeitsrichtung hinter dem Spritzdorn und dem Spritzformkörper angeordnet sind und den durch die Austrittsdüse ausgepreßten Folienschlauch zusammenpressen.
Der Spritzdorn kann beispielsweise mittels Wasser gekühlt werden, wobei vorzugsweise destilliertes Wasser verwendet wird, um ein Abblättern in den entsprechenden Kühlleitungen zu verhindern. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine aus rost-
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freiem Stahl testehend3 Kühlspirale verwendet.
Ale Heizung für den Spritzdorn wird üblicherweise eine Induktionsbeheizung eingesetzt, andererseits kann nan anstelle einer getrennten Heizung und einer Kühlanordnung auch eine einzige Kreislaufleitung verwenden, wobei mittels eines Wärmettberträgermediums Wärme zugeführt oder abgeleitet wird.
Falls eine Induktionsbsheiaung verwendet wird, ist ee seh? aweokmäesig, die elektrische Dauerverdrahtung durch eine Steckdose SU ersetze*., so dass dann eine aus sere StromfUhrung für die Anfahrperiode eingeschaltet werden kann« Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Figur 1 stellt einen Längsschnitt durch eine Aueführungsform des «rfindungsgemässen Spritzwerkzeuges dar; Figur 2 ist ein Sohnitt längs der Linie Il - II von Figur 1; Die Figuren 3 und 4 zeigen Einzelheiten von bestimmten Anordnungen der Figuren 1 und 2.
Das in Figur 1 wiedergegebene Spritzwerkzeug eignet sioh besonders gut zur Herstellung von Säcken aus Polyäthylen unter Verwendung eines Spritzdomes von 25,4 om, wobei ein Polyäthylengrsnulat als Ausgangsmaterial verwendet wird.
Ein Spritadorn I1 welcher Kegelstumpfform hat» ist von dem. Spritaformkörper 2 umgeben, wodurch eine ringförmige Austrittsdüse 3 gebildet wird.
Die Polyäthylenschmelze wird aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter und über nicht dargestellte Leitungen über die Zufuhrleitung 4 in das Spritzwerkzeug eingespeist. Hinter diesem be-
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findet eioh in Arbeitsrichtung gesehen ein Paar von Haltewalzen 5 und dann sohliessen sich eine nicht dargestellte Heiöversiegelungsvorrlohtung sowie eine Vorrichtung zum Aufschneiden des Follensohlauohes an.
Der kegelstumpfförmige Spritzdorn 1 weist eine axiale Zufuhrleitung 6 auf, durch welche Luft in den kontinuierlich gespritzten Schlauoh 7 eingeblasen wird. Ausserdem ist eine ringförmige Luftleitung 10 vorgesehen, welche eine Zufuhrleitung 18 sowie benaohbart zu der Austrittsdüse 3 Luftauslässe 19 aufweist, mittels denen Luft in den ausgepressten Schlauch geblasen wird»
Die grussere Aussenflache 8 des Spritzdornee, welche benachbart au der Austrittsdüse 5 gelegen ist, weist eine Ausnehmung auf, in welcher die Induktionsbeheizung 9 angeordnet ist, mittels de» ren der Spritzdorn beim Anfahren der Vorrichtung etwa auf die Temperatur des Spritzformkörpere gebracht werden kann» Das Gehäuse für die Heizung enthält auch eine Kühlanordnung 11, welohe aus Aluminium besteht, in welches eines Spiralkühlachlange 12 aus rostfreiem Stahl von 9,53 mm eingegossen ist. Diese Kühlschlange steht Über Zufuhrleitungen 13 aus Polytetrafluoräthylen mit einer Vorratsrolle für destilliertes Wasser in Verbindung, wobei diese Zufuhrleitungen. 13 durch die nicht dargestellte Drehkreuzhai terung des Spritzdornes und durch die axiale Zufuhrlei-
fflhrt sind, tung 6 für eingeblasene Luft hindurch?·- Die Leitungen sind in einem geschlossenen Kreislaufsystem mit einem Radiator 14 verbunden, in welohem das zirkulierende destillierte Wasser gekühlt wird ο
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Die Kühlleistung mittels der Waseerzirkulation muse derart eingeregelt werden, dass der Spritzdorn nicht zu stark gekühlt wird, da sonst der Betrieb des Spritzwerkzeuges gehindert werden könnte« Eine solche Kontrolle erfolgt mittels des !Thermoelementes 15» welches gleichfalls in dem Sprit.adorn angeordnet ist und mit einem registrierenden Temperaturmeßgerät und Regelgerät 16 in Verbindung steht. Bei dem Temperaturmeßgerät handelt es sich um eine Art Potentiometer, während das Hegelgerät ein sich ein- und ausschaltender Thermostat ist.
Das Spritzwerkzeug arbeitet in der folgenden Weise: Zum Anfahren desselben wird die Induktionsbeheizung 9 in Betrieb gesetzt und die Temperatur des Spritzdornes 1 so erhöht, dass sie etwa derjenigen des Spritzformkörpers 2 entspricht, ehe die Kunststoffschmelze, der Auetrittsdüse 3 zugeführt wird.
Sobald der Spritzdorn die gewünschte Temperatur erreicht hat, lässt man die Kunststoffschmelze durch die Austrittsdüse 3 flies-
durch
sen und gleichzeitig bläst man Luft/die axiale Zufuhrleitung 6 in dem Spritzdorn sowie durch die Luftauslässe 19 der ringförmigen Auesenleitung 10. Dadurch verfestigt sich die aus der Austrittsdüse 3 austretende Polyäthylenschmelze und bildet einen kontinuierlichen Kunststoffseilauch 7«
Nachdem das Spritzwerkzeug auf diese Weise angefahren worden ist, lässt man Wasser in der Kühlspirale 12 zirkulieren, wodurch die
ο Temperatur des Spritzdornes auf etwa 160 C herabgesetzt wird. Das entspricht der Betriebstemperatur des Spritzformkörpers von etwa 150 C, welche sich infolge der Abstrahlung von Wärme von dem Spritzformkörper und dem durch die Convection der umgebenden
Atmosphäre hervorgerufenen Kühleffekt einstellt.
Gleichzeitig greifen die Halterollen 5 den ausgepressten Schlauch und pressen ihn zusammen, wodurch der Spritzvorgang unterstützt wird, da der kontinuierliche Schlauch von der Austrittsdüse abgezogen wird» Die Poliendicke wird durch die Breite dee ringförmigen Schlitzes, durch die Abzugsgeschwindigkeit und die Spritzgeschwindigkeit sowie die Luftmenge geregelt» welohe eich In der Kunststoffblase fängt, sobald der Schlauch durch die Haltewalzen zusammengepresst wird.
Der zusammengepresste Schlauch wird dann in üblicher Weise in Abständen heiss versiegelt und in einzelne Säcke oder Beutel verschnitten.
Die erfindungsgemässe Kühlung des Spritzdornes hat eich als ausserordentlich wirksam erwiesen« Auf diese Weise lässt sich bei kontinuierlichem Betrieb die Temperatur des Spritzdornes stark herabsetzen. Die Betriebstemperatur des Spritzdornee betrugt daher bei der erfindungsgemässen Arbeitswelse nur etwa 160°. Hierdurch ergeben sich die nachstehenden Vorteile: Die Spritzgeschwindigkeit ist gegenüber der üblichen Arbeitsweise erhöhte wodurch der Pr^duktionsausstoss um etwa 10 i» verbessert werden kann0 Auch das Klebenbleiben oder Haften der Innenoberflächen des Schlauches wird praktisch vollständig vermieden und zwar infolge einer wellenartigen Bewegungs welche bei den niedrigen Arbeitstemperaturen an der Innenseite des gespritzten Schlauohes auftritt. Auseerdem wird eine gewisse Verbesserung bezüglich der mechanischen Festigkeit beobachtet und ausserdem 1st das Erzeugnis homogenere Schliesslich ist auch eine bessere Kontrolle
der Foliendicke möglieb. Die Üblichen Fehlergrenzen von 7 bis 9 tausendstel bezogen auf die Abmessungen des Schlauches können auf etwa 7,5 bis 8,5 herabgesetzt werden» wodurch sich eine entsprechende Materialersparnis ergibt»
GemäsB einer besonders günstigen Ausführungeform ersetzt man den in der Zeichnung wiedergegebenen Induktionsheizer durch ein Kreislaufsystem, in welchem quecksilber als Wärmemedium zirkuliert0 Auch ein solches Zirkulationssystem kann in eine Blockeinheit eingegossen werden und gemäse einer bevorzugten AusfUhrungeform können das Kreislaufsystem für die Beheizung und die Kühlung auch in den gleichen Block eingegossen sein<>
Falls san mit einer lnduktionsbeheizung arbeiten WiIl9 ergeben sich Vorteile daduroh, dass man die elektrische Dauerverdrahtung, welche ein Hindernis darstellen kann» durch eine Steckdose ersetzt, welche mit einer äusseren Stromzuführung für die Anfahrstufe in Verbindung steht.
Gemäes einer weiteren günstigen Ausführungsform läset .nan dii. Heizungseinheit ganz weg und verwendet nur eine einzige Blockeinheit in dem Spritzdorn» um sowohl Wärme zuzuführen» als auch Wärme abzuziehen, wobei als Wärmeübertrager beispielsweise ein Mineralöl dient, während dann kein destilliertes Wasser als Kühlmedium benötigt wird. In diesem Fall wird der Radiator 14 du.rch die in Figur 4 dargestellte Wärmeauetaueohepirale ersetzt, wo^ei das Bezugszeighen 17 die strömende Kalt- oder Warmluft darstellt < >

Claims (1)

  1. Schutzansprüche
    1. Spritzwerkzeug zur Herstellung von Folienschläuchen aus Kunststoff, das eine von einem Spritzdorn sowie einem umgebenden Spritzformkörper gebildete ringförmige Austrittsdüse aufweist, wobei von dem Paar der die Austrittsdüse bildenden Ringbegrenzungen nur die innere direkt gekühlt ist, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Spritzdorn (1) ein Temperaturfühler (15) eines für die Kühlung vorgesehenen Regelgeräts (16) angeordnet ist.
    2. Spritzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzdorn (1) mit einer Heizung (9) versehen ist.
    3. Spritzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß eine Kühlanordnung (11) und/oder'die Heizung (9) an der in Abzugsrichtung des Folienschlauches (7) liegenden Stirnfläche (8) des Spritzdornes (1) vorgesehen sind. · ·
    "-■■>■< ι,
    4. Spritzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlanordnung (11) und/oder die Heizung (9) in einer Ausnehmung in der Stirnfläche (8) angeordnet sind.
    5. Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlanordnung (11) ein spiralförmiges Rohr (12) für ein flüssiges Kühlmittel vorgesehen ist.
    6. Spritzwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet» daß das Rohr (12) aus rostfreiem Stahl besteht und in einen Aluminiumblock eingegossen ist, der in der Ausnehmung angeordnet ist.
    7. Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als die Heizung (9) eine Induktionsheizung vorgesehen ist.
    8. JSpritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizung (9) ein Rohrsystem vorgesehen ist, in dem Quecksilber als Heizmedium zirkuliert.
    9. Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung (9) und die Kühlanordnung (11) in eine gemeinsame, in der Ausnehmung angeordnete Blockeinheit eingegossen sind.
    10. Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß für Heizung und Kühlung ein einziges Rohrsystem vorgesehen ist, in dem ein sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen dienendes Medium zirkuliert.
    11. Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nahe an der Austrittsdüse (3) eine äußere Luftkühlung (10) für den austretenden Folienschlauch (7) angeordnet ist.
    12. Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkühlung (10) aus einer Ringleitung mit Luftauslässen (19) besteht, die nach innen auf die Achse der Ringleitung ausgerichtet sind.
    1124.5.73
DE6934811U 1968-09-12 1969-09-04 Spritzwerkzeug zur herstellung von folienschlaeuchen aus kunststoff. Expired DE6934811U (de)

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