EP4045282A1 - Melt conductor for an extrusion tool of an extrusion system, extrusion tool, extrusion system and method for operating an extrusion system of this type - Google Patents

Melt conductor for an extrusion tool of an extrusion system, extrusion tool, extrusion system and method for operating an extrusion system of this type

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Publication number
EP4045282A1
EP4045282A1 EP20828267.3A EP20828267A EP4045282A1 EP 4045282 A1 EP4045282 A1 EP 4045282A1 EP 20828267 A EP20828267 A EP 20828267A EP 4045282 A1 EP4045282 A1 EP 4045282A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
melt
generation
extrusion
channel
conductor
Prior art date
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Pending
Application number
EP20828267.3A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Meyer
Volkmar KRUK
Anna Klara Rottstegge
Hans-Georg Geus
Tim POHL
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Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Original Assignee
Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik filed Critical Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
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Definitions

  • the invention relates to a fusible link for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising a fusible link block with a multi-channel system.
  • the invention also relates to an extrusion tool for at least indirect Extrudie ren or producing extrusion products such as films, nonwovens, profiles, pipes, blow molded parts, filaments, plates, semi-finished products, hoses, cables, compounds or foam semi-finished products.
  • An extrusion tool generally comprises one or more melt conductors, which can be configured as melt distributors and / or melt mixers.
  • the extrusion tool is intended to distribute and / or mix a polymer melt that is held and fed by at least one supply unit and, depending on the design of the melt conductor or melt conductors, to direct it directly into the vicinity of the extrusion tool.
  • one outlet or several outlets of the respective melt conductor functions as an extrusion nozzle or as a nozzle outlet.
  • a separate extrusion nozzle is arranged downstream of the melt conductor or the melt conductor, which is fed with polymer melt from one or more melt conductors and at least indirectly guides the polymer melt from the extrusion tool into the environment.
  • the extrusion tool thus comprises the melt conductor (s) as well as an extrusion nozzle located downstream in the direction of flow of the designated polymer melt.
  • the melt conductor (s) and the extrusion nozzle can be separate components. However, it is also conceivable that the melt conductor (s) and the extrusion nozzle are designed in one piece.
  • the extrusion tool can thus be an assembly consisting of the components mentioned and, depending on the design and requirements of the extrusion system, other components.
  • the nozzle outlets of the respective melt conductor or the extrusion nozzle is thus the component that provides the shape for the extrusion product in the direction of flow of the polymer melt.
  • a melt mixer is to be understood as a component or assembly that receives a plasticized polymer melt in one or more inlets, the polymer melt then being brought together or mixed via merged or intersecting melt channels until the polymer melt is at one or more outlets , the number of which is less than that of the entries from the Schmelzemi shear exits.
  • the polymer melt is therefore initially divided into a large number of melt threads guided in melt channels, which are gradually brought together by the multi-channel system.
  • the melt mixer in a direction opposite to the designated flow direction of the polymer melts, has melt channels which are divided into divided melt channels via at least one branch and several generations of branches. Conversely, melt channels and thus also the melt threads in the designated flow direction of the polymer melts are combined over several generations, so that there are fewer outlets on one outlet side of the melt mixer than on one inlet side of the melt mixer.
  • a melt distributor is to be understood as a component or assembly that receives a plasticized polymer melt in one or more inlets, the polymer melt then being distributed over divided melt channels until the polymer melt at two or more outlets, the number of which is greater than the the inlets from the melt distributor, exits.
  • the multichannel system therefore gradually divides the polymer melt into a large number of melt threads guided in melt channels.
  • the melt distributor has melt channels in a designated flow direction of the polymer melt, which are divided into divided melt channels over at least one branch and several generations of branches.
  • melt channels are combined in a direction opposite to the designated flow direction of the polymer melt over several generations of merges, so that more outlets are formed on an outlet side of the melt mixer than inlets on an inlet side of the melt mixer.
  • the invention also relates to an extrusion system which is designed in particular as a flat film, meltblown, spunbond, blown film, mono-filament or multi-filament system and comprises an extrusion tool, the extrusion tool has at least one fusible link of the aforementioned type.
  • the extrusion system is essentially designed to receive an extrudable polymer, to convert it to a polymer melt or to process it further as a polymer melt in order to subsequently produce an extrusion product through a suitable line of the polymer melt and downstream atomization.
  • extruable polymer is essentially to be understood as meaning materials and their mixtures and commercially available additives which are extrudable or can be processed by an extruder.
  • the polymer can be a plastic polymer.
  • thermoplastic starch solutions and other materials are extrudable and can be used for the present invention instead of or together with a plastic polymer.
  • plastic polymer usually only speaks of “polymer” or “plastic polymer”.
  • the extrudable polymer can be provided to the extrusion system, for example, as granules or powder or flakes in essentially solid form. Alternatively, it is conceivable that at least part of the extrudable polymer is in essentially liquid form.
  • the supply unit which holds the extrudable polymer can be, for example, a storage unit which provides the polymer for feeding the melt conductor in the form suitable for the melt conductor. Alternatively, the supply unit can be an extruder which converts the extrudable polymer beforehand into a phase which is optimal for feeding the melt conductor, for example from an essentially solid form to an essentially liquid form.
  • the polymer melt When the melt conductor is fed, the polymer melt is generally essentially completely melted or plasticized or in solution and is then divided up and / or brought together by the melt conductor. It is also possible for part of the polymer to be in essentially solid form or to be added as an additive or additive to the essentially liquid or melted polymer melt before feeding the melt conductor, the solid portion having a different melting temperature can be considered the melted portion.
  • the polymer in this case consists of at least two components which are fed to the fusible conductor together or separately.
  • the invention also relates to a method for operating an extrusion plant.
  • extrusion tools with a circular or annular gap-shaped exit cross section on the extrusion nozzle.
  • spiral distributors for charging round nozzles with polymer melt provided from a supply unit, the spiral distributors having spiral grooves which are incorporated on the outside or inside of a jacket surface of a mandrel or a quill.
  • pin distributors or bar dome holders also exist, by means of which polymer melt can be distributed evenly in such a way that a film tube or a profile can emerge from the extrusion tool.
  • extrusion tools with a slot-shaped exit cross section on the extrusion nozzle are known.
  • the aim of the melt conductor of this extrusion tool is to convey a polymer melt provided by a supply unit as evenly as possible up to the nozzle outlets or the extrusion nozzle, so that a required amount of polymer melt is present over a desired width at every point of the nozzle outlet.
  • melt conductor systems as T-distributors, fishtail distributors and clothes hanger distributors.
  • extrusion tools with a large number of individual outlet cross-sections are known.
  • the aim of the melt conductor of this extrusion tool is to exit a polymer melt provided by a supply unit as uniformly as possible from the nozzles or to feed it to the extrusion nozzle.
  • these fusible conductors are designed as T-distributors, clothes hanger distributors, strand distributors, channel distributors, step distributors, pin distributors, spiral distributors or gap distributors.
  • melt conductors are used to uniformly distribute or merge a polymer melt, which is essentially continuously provided by a supply unit, from an inlet side of the melt conductor with a total inlet cross-sectional area to an outlet side of the melt conductor with a geometrically and spatially significantly changed total outlet cross-sectional area than the total inlet cross-sectional area.
  • a melt conductor designed as a melt distributor has the task of providing the polymer melt downstream on the outlet side of the melt distributor with a larger total exit cross-sectional area than was fed to the melt conductor upstream.
  • the polymer melt must be distributed evenly from a first overall passage cross-section to a second overall passage cross-section with a greater width, whereby the respective melt channel cross-section exiting on the outlet side does not have to run in a straight line, as is the case with a slot nozzle arranged on the outlet side, but also arc-shaped or circular , for example with regard to a round nozzle arranged on the outlet side.
  • the total circumference of the second total passage cross section that is, the sum of all Elmfnature the melt channels on the exit side of the melt conductor, is significantly larger than that of the first total passage cross section on the entry side of the melt conductor.
  • a melt conductor designed as a melt mixer has the task of providing the polymer melt downstream on the exit side with a smaller total exit cross-section than was fed to the melt conductor upstream.
  • the polymer melt has to be cross-section can be brought together or mixed uniformly to a total passage cross-section with a significantly smaller total cross-sectional area, the respective melt channel exiting cross-section not having to run in a straight line in this case either.
  • the polymer melt is generally provided continuously on the inlet side of the melt conductor by at least one supply unit, in particular from at least one extruder or the like, and fed to the melt conductor.
  • the polymer melt is at least indirectly atomized in order to continuously produce an extrusion product.
  • DE 21 14 465 A discloses a device for evenly distributing thermoplastic plastics from at least one extruder head nozzle to several blow or pointed heads, the device having a massive manifold block in which a large number of bores and additional bolts are introduced in order to create melt lines as well as elbow steering points within the massive distribution block.
  • EP 0 197 181 B1 describes a method for producing a composite injection molding distributor, the injection molding distributor having various branches in order to transfer melt from a common inlet opening to a plurality of outlet openings.
  • the injection molding manifold is screwed together from two plates made of tool steel with opposing surfaces, the surfaces having matching grooves in order to design melt channels in the interior of the melt manifold.
  • a melt distributor for plasticized plastic melt in an extruder which after being pressed out of an extrusion nozzle is divided into several individual strands for individual processing tools.
  • the melt distributor has a feed channel and an adjoining nozzle with distributor channels, the number of distributor channels corresponding to the number of machining tools, and the centers of the mouths of the distributor channels formed on the nozzle lying on a circle in order to allow plastic melt with all machining tools as possible to be able to provide the same temperature profiles.
  • the invention is based on the object of further developing fusible conductors and overcoming their disadvantages.
  • the invention is based on the object of further developing extrusion tools, extrusion systems and related processes, in particular for operating such extrusion systems.
  • this object is achieved by a fusible link with the features of independent claim 1.
  • Advantageous optional further developments of the fusible conductor emerge from the subclaims 2 to 12.
  • the object of the invention is achieved by an extrusion tool according to claim 13.
  • Advantageous further developments of the extrusion tool emerge from dependent claim 14.
  • the object of the invention is achieved by an extrusion system according to patent claim 15.
  • the object of the invention is achieved by a method for operating a system according to patent claim 16.
  • melt conductor for an extrusion tool of an extrusion system, having two or more melt conductor blocks and a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in a three-dimensional manner within at least one of the melt conductor blocks and has at least one inlet and at least one outlet for polymer melt, whereby between an inlet and an outlet fluidically connected to the inlet, several branches arranged one behind the other and several generations of further branches are formed over several generations of divided melt channels, m melt channels of the a-th generation with x-th local cross-sections and n melt channels of the b-th generation y-th local cross-sections are present, where n> m, if b> a, where the y-th local cross-sections of the melt channels of the b-th generation are smaller than the x-th local cross-sections of the melt channels of the a-th generation, and where in In the designated
  • a “fuse link” is to be understood as a component or an assembly comprising a fuse block with the multi-channel system, which is designed to distribute and / or merge a polymer melt fed to the fuse link depending on the design of the multi-channel system.
  • the melt conductor can be designed exclusively as a melt distributor, which distributes the designated polymer melt from at least one inlet to a large number of outlets.
  • the melt conductor can be designed exclusively as a melt mixer which brings together the designated polymer melt from two or more inlets to one of the number of inlets compared to a lower total number of outlets.
  • melt conductor can be designed in any order partly as a melt distributor and partly as a melt mixer, so that the designated polymer melt can be distributed and merged as desired, the number of inlets and outlets being arbitrarily selectable according to the application.
  • the fusible conductor is preferably manufactured at least partially by means of an additive manufacturing process.
  • fuse block refers to that component of the fuse link which, when assembled and braced with other fuse blocks, forms a block unit in which the multi-channel system is fully or partially accommodated and / or which forms the multi-channel system by joining together parts of the multi-channel system that are matched to each other in a fluid line.
  • the respective fusible conductor block is preferably formed by means of an additive manufacturing process.
  • the respective fusible conductor block can be a base body which is solid or has support structures, for example in a skeleton construction. The support structures can be formed to ensure static stability of the respective fusible conductor block, wherein the support structure can also be formed to support the multi-channel system.
  • melt distributor block is used as a synonym for the melt conductor block.
  • melt mixer block is used as a synonym for the melt conductor block.
  • the fusible conductor blocks are preferably designed in such a way that the fusible conductor is modular. This means that the fusible conductor blocks can in principle be put together and connected to one another or braced in any way - provided that they have a matching design.
  • the individual fusible conductor blocks are therefore designed to be exchangeable and are arranged in relation to one another in such a way that simple assembly, maintenance and / or servicing of the fusible conductor is possible.
  • the fusible conductor blocks can be connected to one another in a detachable manner, that is, for example - and preferably - by means of mutual bracing and sealing, but also in a non-detachable manner, that is to say in particular with a material connection.
  • a releasable connection or bracing is understood to mean that the individual fusible conductor blocks are designed to be non-destructive or replaceable, for example in the event of damage, for maintenance measures, for changing a module or for transport or the like. This enables simple assembly, disassembly, maintenance and / or servicing of the fuse link.
  • fuse link blocks by means of several fuse link blocks
  • fuse link blocks can have comparatively simple channel routing of the multi-channel system and / or an outer geometry that is easy to manufacture.
  • This enables simple assembly of the fusible conductor by simplifying the fusible conductor blocks, with the fusible conductor blocks being able to be arranged in series and / or parallel as desired, depending on the design of the base body and / or the multichannel system.
  • standard blocks can be combined as desired with individually designed and constructed melt distribution blocks, which can also be designed in such a way that they seal off channel outlets of the standard blocks.
  • An advantageous method for constructing a fusible link can therefore consist in combining, on the one hand, a selection of standard blocks available for several orders and, on the other hand, blocks individually created for a customer order.
  • a "melt channel” is a polymer melt or a melt flow of the polymer melt-carrying, essentially elongated section of the multi-channel system. tems, which extend exclusively longitudinally or in a straight line or can have curvatures, for example in the form of curves, in order to realize a three-dimensional design of the multi-channel system.
  • a plurality of such melt channels are fluidically connected to one another via branches and further branches and thus form the multi-channel system, whereby two or more melt channels can be arranged in series and / or in parallel in order to distribute and / or close the polymer melt according to the requirements of the melt conductor Mix.
  • the Schmelzeka channels extend from the respective inlet to the fluidically verbun with the inlet which respective outlet.
  • the respective melt channel can be shaped as desired. It is thus conceivable that the melt channel has an essentially unchanged melt channel cross-section, that is to say a local cross-section of any configuration which extends over the entire length of the respective melt channel between the branches.
  • the local cross-section can have an essentially circular cross-sectional shape, an essentially oval or elliptical cross-sectional shape and / or an essentially rectangular or square cross-sectional shape.
  • a cross-sectional shape that deviates from the known geometric standard shapes can also be selected for the melt channel, in particular in the case of transitions between the known standard shapes.
  • the respective melt channel has the said cross-sectional shape or the local cross-section essentially constant over a large part of its axial extent, preferably greater than or equal to 50% of the length of the respective melt channel, preferably of at least 2/3 of the length of the respective melt channel, further preferably of at least 3/4 of the length of the respective melt channel.
  • melt channels arranged in series and fluidically connected to one another via branches or further branches are described as being divided into "generations" which, depending on the design of the melt conductor and depending on the direction of flow of the designated polymer, melt in ascending or descending alphabetical order Order are designated.
  • the same also applies to the branches and further branches, which are also designated in generations with ascending or descending order.
  • the "designated flow direction" of the polymer melt relates to the arrangement of the melt conductor in the extrusion system and the design of the multi-channel system, with the flow direction always running from an inlet to an outlet fluidically connected to the inlet, regardless of whether the polymer melt is in the multi-channel system is distributed and / or mixed.
  • the designated flow direction of the polymer melt runs from an entry side to an exit side of the melt conductor.
  • a “multichannel system” is a channel structure, preferably at least partially produced by means of an additive manufacturing process, within the fuse link, which is at least partially integrated in the respective fuse link block and extends three-dimensionally within the respective fuse link block.
  • the multi-channel system consists of a large number of melt channels fluidly connected to one another, which extend from at least one inlet to at least one outlet fluidly connected to the inlet and which, depending on the design of the melt conductor, are fluidically connected to one another via branches and further branches or via junctions.
  • the melt channels of the multichannel system are fluidically connected in series or arranged in parallel to one another.
  • At least one melt channel of the a-th generation is fluidically connected via a branching or further branching with at least one melt channel of the b-th generation, the melt channel of the a-th generation depending on the design of the melt conductor as a distributor or mixer in the designated flow direction of the Polymer melt downstream or upstream of the respective b-th generation melt channel.
  • the a-th generation melt channel is fluidically connected to the b-th generation melt channel via a branch or a junction.
  • several, preferably all, melt channels of a respective generation are arranged in parallel.
  • An “entry” of the multichannel system is to be understood as the entry of the multichannel system into the respective fusible link block, into which the polymer melt provided by a supply unit is fed into the respective fusible link block.
  • the respective inlet is arranged on the inlet side or on an inlet side on the respective fusible conductor block.
  • an “exit” of the multichannel system is to be understood as the exit or outflow of the multichannel system from the respective fusible conductor block from which the polymer melt guided or distributed and / or merged through the respective fusible conductor block emerges from the respective fusible conductor block.
  • the respective outlet can be designed in such a way that it functions as a nozzle, the respective outlet thus being a nozzle outlet.
  • the respective outlet can also be designed in such a way that it feeds an extrusion nozzle connected downstream of the melt conductor, which atomizes the polymer melt accordingly in order to at least indirectly produce an extrusion product.
  • the respective outlet is therefore arranged on the outlet side or on an outlet side on the respective fusible conductor block.
  • the fusible conductor block accordingly has an inlet side and an outlet side, the inlet side with the respective inlet being arranged downstream of the supply unit in relation to the designated flow direction of a polymer melt, and the outlet side with the respective outlet upstream of an extrusion nozzle or downstream of the inlet side with the respective entry is arranged.
  • the melt conductor has more outlets than inlets, since the respective inlet is preferably fluidically connected to a plurality of outlets over at least two generations of divided melt channels.
  • a total cross-section of all local cross-sections of the melt channels of a respective generation increases with increasing generation.
  • the respective local cross-section of the n melt channels of the bth generation decreases compared to the respective local cross-section of the m melt channels of the a-th generation, the number of melt channels increases from generation to generation, i.e.
  • the a-th generation melt channel is oriented towards the inlet, the b-th generation melt channel being oriented toward the exit and following the a-th generation melt channel in the designed flow direction of the polymer melt.
  • a melt channel of the c-th generation follows the melt channel of the b-th generation in the designated flow direction of the polymer melt, and so on, the melt channel of the c-th generation in relation to the melt channel a-ter and b-ter Generation is also oriented towards leaving.
  • the melt channel of the b-th generation is to be oriented towards the entrance in relation to the melt channel of the c-th generation.
  • a melt channel of an a-th generation is divided into at least two melt channels of a b-th generation, with a melt channel of the b-th generation in turn being divided into at least two melt channels of a c-th generation, and so on.
  • the melt conductor has more inlets than outlets, since at least two of the inlets are fluidically connected via preferably at least two generations of merged melt channels with a smaller number of outlets.
  • the total cross-section of all local cross-sections of the melt channels of a respective generation decreases with decreasing generation in order to prevent a melt flow of the designated polymer melt and to keep the wall shear stresses in the multi-channel system essentially constant.
  • the respective local cross-section of the n melt channels of the bth generation increases compared to the respective local cross-section of the m melt channels of the a-th generation, the number of melt channels decreases from generation to generation, i.e. with a decreasing order of the alphabet.
  • the respective melt channel c-th generation is oriented towards the inlet, with the melt channel b-th generation oriented towards the outlet and in the designated flow direction of the polymer melt towards the melt channel c-th generation follows.
  • a melt channel of the a-th generation follows the melt channel of the b-th generation in the designated flow direction of the polymer melt, and is also oriented towards the outlet in relation to the melt channel of the c-th and b-th generation.
  • the melt channel of the b-th generation is to be oriented towards the entrance in relation to the melt channel of the c-th generation.
  • melt channels of a c-th generation are brought together to a smaller number of melt channels of a b-th generation, with at least two melt channels of the b-th generation in turn being combined to a smaller number of melt channels of an a-th generation become.
  • the alphabetical series of the generations of the melt channels increases as well the number of melt channels against the designated flow direction of the polymer melt from generation to generation.
  • melt conductor partially as a melt conductor and partially as a melt mixer.
  • this is to be understood as meaning that a melt channel of an a-th generation is initially divided into at least two melt channels of a b-th generation, with a melt channel of the b-th generation in turn dividing into at least two melt channels of a c-th generation so that the polymer melt is initially distributed from generation to generation.
  • At least two melt channels of the c-th generation can subsequently be merged again into a smaller number of melt channels of a b'th generation, with at least two melt channels of the b'th generation subsequently being able to be merged into melt channels of the a'-th generation, and so on continues, so that the polymer melt is brought together from generation to generation.
  • a reverse arrangement, in which melt channels are first brought together and then divided, as well as any combination of distributions and merges, is also conceivable, depending on the requirements for the polymer melt and the extrusion product made from it.
  • the wording “to be oriented” is to be understood in the context of the invention as an arrangement of a melt channel and / or a branching or further branching of a first generation relative to a further generation.
  • a multi-channel system has an a-th, b-th and c-th generation melt channels
  • the a-th generation directly at the entry of the respective fusible link block, the c-th generation directly at the exit of the respective fusible link block and the b-th generation are arranged in the designed flow direction of the polymer melt between the a-th and c-th generation
  • the melt channel of the a-th generation is to be oriented relative to the melt channels of the b-th and c-th generation at the entrance.
  • melt channel of the c-th generation is oriented towards the outlet relative to the melt channels of the a-th and b-th generation.
  • the melt channel of the bth generation is consequently on the one hand to be oriented relative to the melt channel of the a-th generation at the exit and on the other hand to be oriented relative to the melt channel of the cth generation at the entrance.
  • the term “three-dimensionally extending” is to be understood as meaning that the multichannel system can be designed or shaped in up to six different degrees of freedom within the melting conductor block.
  • a melt channel of the multichannel system can run vertically upwards and / or downwards and / or horizontally to the left and / or to the right and / or forwards and / or backwards in sections. Regardless of how the multi-channel system is designed within the respective fusible link block, at least three of the six degrees of freedom are always used. If, for example, a vertically downward-running melt channel of the a-th generation is divided into two melt channels of the b-th generation via an essentially 90 ° branching in a common plane or in a sheet plane, the divided melt channels run starting from the melt channel of the a-th generation for example in the horizontal direction to the left or right.
  • melt channels With such a simple division of a melt channel, three degrees of freedom are already used. However, if one of the melt channels is branched in such a way that at least one of the divided melt channels runs partially at an angle to the plane mentioned, a fourth and / or fifth degree of freedom is used.
  • one of the bth generation melt channels can also be partially directed opposite to the a-th generation melt channel, which is directed vertically downwards, i.e. having an opposite flow direction of the polymer melt, so that the sixth degree of freedom is also used.
  • a curved design of the multi-channel system or the melt channels and / or the further branches in space is conceivable, so that several degrees of freedom can be used at the same time.
  • a “branch” or “further branching” is a junction at which a melt channel is divided into at least two melt channels regardless of a flow direction of a polymer melt.
  • a further branch is a branch from the second generation.
  • a melt channel of the a-th generation is divided into two or more melt channels of the b-th generation via a branch.
  • a b-th generation melt channel is subsequently divided into two or more c-th generation melt channels via a further branching.
  • the branching or the further branches function as confluences, with two or more melt channels of the bth generation being brought together into a melt channel a- 3rd generation or in a smaller number of a-th generation melt channels are brought together or combined.
  • melt conductor designed as a melt distributor
  • the multichannel system is accordingly preferably designed in such a way that the polymer melt always has the same, that is to say a symmetrical melt history. This also makes it possible for the polymer melt to be distributed particularly uniformly over the entire area on the outlet side of the melt conductor and thus also particularly uniformly distributed in an extrusion space adjoining these outlet channels further downstream, i.e. in particular a collecting space and / or an inlet of the extrusion nozzle .
  • the term "equal shear stresses” essentially describes wall shear stresses between the wall of the multi-channel system and the polymer melt conducted in the respective melt channel, in particular in all branching stages or in all generations of the melt channels, with the shear stresses being essentially the same or constant or are approximately the same or constant, with the shear stresses deviating from one another by less than 30%, preferably less than 20% and particularly preferably less than 10%.
  • the multichannel system is preferably designed in such a way that the polymer melt always has the same, that is to say symmetrical, history at the outlet. This also makes it possible for the polymer melt to be brought together particularly uniformly on the exit side of the melt conductor and thus also specifically in an extrusion space adjoining the exit channel or channels further downstream, that is to say in particular a collecting space and / or an entrance of the extrusion nozzle can be provided.
  • each melt channel of a respective generation decreases with increasing generation as well as in the designated flow direction of the polymer melt, whereby the sum of melt channels per generation increases with increasing generation, so that a division of melt flows takes place from generation to generation in the designated flow direction .
  • each melt channel of a respective generation increases with decreasing generation and in the designated flow direction of the polymer melt, whereby the sum of melt channels per generation decreases with decreasing generation, so that from generation to generation a merging of melt flows takes place in the designated flow direction.
  • the multi-channel system preferably extends through at least two of the fusible link blocks.
  • the multi-channel system is only fully developed when the fusible conductor blocks are positioned and assembled with respect to one another.
  • Part of the melt channels of the multi-channel system, forming a first sub-channel system extends through a first melt conductor block and another part of the melt channels, forming a second sub-channel system, extends through at least one second melt conductor block, the melt channels of the first melt conductor block with the melt channels of the second fusible link block are fluidically connected.
  • a respective exit of the first fusible conductor block opens into an inlet of the second fusible conductor block.
  • melt channels on the side surfaces or on contact surfaces of the fusible conductor blocks that come into contact with one another can have channel inlets and / or channel outlets which form a melt channel of the first partial channel formed in the first fused conductor block.
  • nalsystems fluidly connect with a melt channel of the second sub-channel system formed in the second melt conductor block.
  • the melt channels on the side surfaces or on contact surfaces of the fusible conductor blocks that come into contact with one another can have channel inlets and / or channel outlets that form two partial collecting spaces that create a common collecting space that extends over at least two parallel connected melt conductor blocks and in which the polymer melt is evenly distributed and merges with the same melt history into the melt channels of the respective formed sub-channel systems of the respective melt conductor block.
  • a “sub-channel system” is to be understood as a section of the multi-channel system which is formed or arranged in the respective fusible link block, the sum of all sub-channel systems forming the multi-channel system.
  • the full size of the multi-channel system is only available after the fusible conductor blocks have been installed in the extrusion tool.
  • the sub-channel systems are thus fluidically connected to one another.
  • a bracing system is preferably provided, by means of which the fusible conductor blocks can be braced together to form a block unit.
  • "Bracing" of the fusible conductor blocks by means of the bracing system means that the fusible conductor blocks that are braced together are initially positioned with respect to one another by suitable means during assembly and this position is then secured in such a way that a relative movement of the fusible conductor blocks is prevented and at the same time an optimal alignment of the direct fluidically connected inlets, outlets and / or melt channels of the two adjacent fusible conductor blocks is ensured.
  • the bracing can in particular take place hydraulically and / or mechanically and / or thermally.
  • Melt ladder in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in three dimensions extending within at least two of the melt conductor blocks, the melt conductor comprising a bracing system by means of which the Fusible conductor blocks can be clamped together to form a block unit.
  • the bracing system comprises a holding device with a thermally activatable frame part, by means of which at least two of the melting conductor blocks can be braced against one another.
  • a “thermal activation of the frame part” of the holding device is to be understood as meaning that the frame part only braces the fusible conductor blocks when it undergoes thermal expansion under the influence of temperature.
  • the fusible conductor blocks heat up during operation, at least through the melted polymer conveyed by the multi-channel system, and preferably through additional temperature control of the fusible conductor blocks, the fusible conductor blocks expand thermally and interact with the holding device or with the thermally activated one Frame part of the holding device. Due to the temperature-related change in the geometric dimensions of the fusible conductor blocks, the frame part creates a tensioning effect between the fusible conductor blocks. The frame part therefore ensures that the fusible conductor blocks are braced to form a coherent block unit.
  • Melt ladder for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in a three-dimensional manner within at least two of the melt conductor blocks, the melt conductor having a holding device with a thermally activatable frame part comprises, wherein at least two of the fusible conductor blocks are braced against each other as a result of a temperature difference between the frame part and the fusible conductor blocks during assembly and operation.
  • the fusible conductor blocks preferably have positioning means by means of which the at least two fusible conductor blocks can be positioned relative to one another.
  • the positioning means (s) are preferably formed on contact surfaces of the fusible conductor blocks that come into abutment and, like the rest of the respective fusible conductor block, can be produced by means of an additive manufacturing process, preferably directly together with the respective fusible conductor block.
  • the positioning means are provided for the form-fitting connection of at least two fusible conductor blocks.
  • a projection is formed or molded on a first fusible conductor block, which engages in a recess or depression formed on the second fusible conductor block and thereby on the one hand realizes a direct positioning of the fusible conductor blocks to one another and on the other hand creates a positive connection.
  • male and female parts are formed on the fusible conductor blocks, which ensure direct positioning after the fusible conductor blocks have been assembled, so that additional alignment of the blocks relative to one another can be dispensed with.
  • the male and female parts are preferably positioned coded in such a way that the melt conductor blocks can only be positioned in the order and alignment to one another in which they are provided, whereby incorrect assembly of the melt conductor can be avoided.
  • the fusible conductor blocks to be connected can also be fixed to one another by gluing or welding. As a result, the fusible conductor blocks to be connected to one another can be materially connected. It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
  • Melt ladder in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising two or more melt conductor blocks with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in three-dimensional extending within at least two of the melt conductor blocks, the melt conductor blocks having positioning means by means of which at least two the fusible terminal blocks can be pre-positioned with respect to one another.
  • Means for connecting are preferably provided, in particular for screw connecting and / or gluing the fusible conductor blocks.
  • “Means for connecting” are designed in particular to implement a form-fitting, frictional and / or material connection between the fusible conductor blocks to be braced with one another.
  • two fusible conductor blocks can be connected to one another, three or more fusible conductor blocks also being connectable to one another.
  • a screw connection preferably comprises a threaded bolt and a nut, the threaded bolt being at least partially received by the fusible conductor blocks.
  • An adhesive connection can comprise a single- or multi-component adhesive which is arranged between the fusible conductor blocks to be glued together.
  • Melt conductor for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multichannel system, the multichannel system being arranged in a three-dimensional manner extending within at least two of the fusible conductor blocks, with means for Connect, in particular for screw connection and / or gluing, the fusible conductor blocks are provided.
  • the means for connecting comprise a tie rod which is passed through at least two of the fusible conductor blocks and which braces at least two fusible conductor blocks against one another.
  • the respective fusible link blocks to be braced advantageously have breakthroughs or through openings through which the tie rod is passed.
  • the tie rod is preferably prestressed in the assembled state.
  • the tie rod can, for example, be arranged parallel to a global machine direction or at an angle or at an angle, in particular transversely thereto.
  • a “global machine direction” is to be understood as the arrangement of the melt conductor, in particular the melt conductor block, in the extrusion system, the global machine direction running along the designated flow direction between the supply unit and any extrusion nozzle or the nozzle outlets on the melt conductor block.
  • the global machine direction is therefore a spatial extension of the melt conductor, in particular the melt conductor block, in the extrusion system, taking into account the entry side and exit side of the multi-channel system for the designated polymer melt.
  • a “local machine direction” can deviate locally from the global machine direction, the local machine direction describing the local orientation of the multi-channel system, in particular of the respective melt channel relative to the global machine direction.
  • the local machine direction runs coaxially to the longitudinal axis of the melt channel in the direction of the designated flow direction of the polymer melt.
  • the local machine direction can preferably be congruent in sections with the global machine direction if the multichannel system has an inlet on an inlet side of the fusible link block and an outlet fluidically connected to it and arranged coaxially thereto on an outlet side of the fusible link block opposite the inlet side having.
  • the spatial alignment of the melt channel and thus the local machine direction can in this case be at least partially coaxial with the global machine direction.
  • the local machine direction regularly deviates the global machine direction. Since all six degrees of freedom can be used to form the multi-channel system, an inclined arrangement of the respective melt channel relative to the global machine direction can be provided on the one hand. However, it is also conceivable and can be advantageous, in particular for saving installation space, for the local machine direction to run in sections in the opposite direction with respect to the global machine direction.
  • melt channels of the multichannel system in a special exemplary embodiment can be returned almost to the entry side of the melt conductor, in particular the melt conductor block.
  • the advantage of guiding the local machine direction of the melt channels opposite to the global machine direction is that the melt conductor or the melt conductor block can be designed in a particularly space-saving manner by guiding the melt channels in any way relative to the global machine direction.
  • the melt channels can be routed around connection or fastening elements, in particular screws, threads or the like, as desired.
  • melt conductor for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising two or more melt conductor blocks with a multichannel system, the multichannel system extending three-dimensionally within at least two of the fusible conductor blocks, with means for connecting, in particular for screw connection and / or Gluing the fusible conductor blocks are provided, wherein the means for connecting comprise a tie rod, which is passed through at least two of the fusible conductor blocks and which braces at least two fusible conductor blocks against one another.
  • a seal is preferably arranged on a contact surface between two fusible conductor blocks coming into contact with one another.
  • the seal can be designed as a sealing ring, a sealing lip or the like and is in particular for this purpose intended to seal the multi-channel system against an external atmosphere.
  • the seal also prevents moisture or dirt from getting into the multi-channel system.
  • Melt ladder in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multichannel system, the multichannel system extending three-dimensionally within at least two of the fusible conductor blocks, with a contact surface between two fusible conductor blocks coming into contact with one another a seal is arranged.
  • the invention includes the technical teaching that two or more multichannel systems extend through at least two fusible link blocks, a channel outlet of a k-th multi-channel system of the first fusible link block being clearly assigned to a channel inlet of a k-th multi-channel system of the second fusible link block, and vice versa .
  • the fusible conductor and in particular the fusible conductor blocks are constructed in such a way that the multi-channel system extends three-dimensionally through at least two of the fusible conductor blocks, with all fusible conductor blocks functioning as a common block unit during operation of the extrusion system and no geometric defects at the interfaces between the Melt conductor blocks, in particular between the fluidically connected melt channels occur.
  • all channel outlets of the melt channels of a first sub-channel system of the first fusible conductor block are aligned with channel inlets of fluidically connected melt channels of a second sub-channel system of the second fusible link block, wherein the respective channel outlet and the respective channel inlet ideally have identical cross-sections to avoid unwanted shear stress fluctuations, segregation and / or deposits Avoid multi-channel system.
  • Melt conductor for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising two or more melt conductor blocks with two or more multichannel systems, the multichannel systems being arranged in a three-dimensional manner extending within at least two of the fusible conductor blocks, with one channel outlet, in particular several or all channel outlets , of a k-th multichannel system of the first fusible link block are uniquely assigned to one or more channel inlets of a k-th multichannel system of the second fusible link block, preferably and vice versa.
  • At least one of the fusible conductor blocks preferably has a media channel, in particular for a circulating fluid supply, especially for temperature control, and / or for an electrical line and / or for a measuring device.
  • a “media channel” is to be understood as an additional channel system that is formed in addition to the multi-channel system and fluidically separated therefrom, and which can basically be structured like the multi-channel system.
  • the media channel can also extend three-dimensionally through the melting conductor block and have an inlet and an outlet fluidically connected to it.
  • the media channel runs spatially spaced between the melt channels of the multichannel system and can be operatively connected to the multichannel system.
  • the media channel can be designed, for example, to guide a medium, in particular a temperature control medium.
  • the media channel is a separate, space-saving channel or a separate channel system through which an interaction with the designated polymer melt guided in the melt channels can be realized.
  • the media channel or another media channel for guiding electrical lines and / or a measuring device can be provided.
  • the multi-channel system can be the media channel, which can also be produced additively, or vice versa, can be routed around.
  • the support structures described above can also be used to achieve static stability of the median canal.
  • the interfaces described above, namely channel outlets or inlets, can be used to connect the media channel between at least two fusible conductor blocks.
  • Melt conductor for an extrusion tool of an extrusion system, comprising a melt conductor block with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in a three-dimensional manner within the melt conductor block, the melt conductor, in particular the melt conductor block, spatially between melt channels of the multi-channel system arranged media channel, in particular for a circulating fluid supply, especially for temperature control, and / or for an electrical line and / or for a measuring device.
  • the fusible conductor block has a static functional element for at least indirectly influencing the designated polymer melt.
  • a “static functional element” is to be understood as meaning at least one essentially stationary element or component which is arranged or formed on or in the multichannel system and interacts with the designated polymer melt.
  • the static functional element implements such an influence on the designated polymer melt, so that the properties, in particular the flow properties, of the polymer melt remain essentially the same from entry to exit, and are preferably improved.
  • the static functional element can have the effect that a melt temperature of the melt flow is made more homogeneous. Deposits and / or segregation phenomena of the polymer melt in the multi-channel system can also be prevented by homogenizing the melt flow.
  • the static functional element is preferably a static mixing element.
  • the static mixing element is preferably arranged within the multichannel system or in a melt channel of the multichannel system and is advantageously also produced at least partially additively in the case of additive production of the multichannel system.
  • the mixing element can be designed in the form of a ramp, rod, curved or the like and is primarily used for mixing and homogenizing the designated polymer melt. Due to the existing shear stresses in the polymer melt, there are different flow velocities of the melt flow in the melt channel, which flow speeds decrease from a central axis of the melt channel towards the melt channel wall.
  • the static functional element in particular the static mixing element, makes the melt zestranges guided in the melt channel more uniform. For example, immediately before the exit of the multi-channel system, a uniformity of the melt flow by a static mixing element can realize a uniform supply of an extrusion nozzle or a collecting space formed upstream of the extrusion nozzle.
  • the static mixing element is preferably arranged in the melt channel between two branches or further branches. It is conceivable that a slight local change in cross-section of the local cross-sectional shape of the melt channel is formed in the area of the mixing element, in particular in order to improve a mixing effect.
  • a local widening of the melt channel is preferably provided, which is shaped as a function of the flow properties present in the respective melt channel, the static mixer being formed within the local widening.
  • the melt channel preferably has essentially the same cross-sectional size and shape before and after the local widening of the melt channel, a locally enlarged cross-section being formed in between in the designated flow direction of the polymer melt.
  • the change in cross-section can be step-shaped and / or ramp-shaped. Furthermore, it is advantageous if, after a change in direction of the melt channel, the polymer melt or the melt flow is directed from the central axis of the respective melt channel in the direction of the wall of the melt channel with a simple static mixing element.
  • Melt ladder in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, having a fusible conductor block with a multi-channel system, the multi-channel system extending three-dimensionally within the fusible conductor block, the fusible conductor, in particular the fusible conductor block, a static functional element for at least indirect influence Solution of the designated polymer melt flowing under pressure through the multi-channel system.
  • the invention includes the technical teaching that the fusible conductor block has a first multichannel system and a second multichannel system, in particular a third, fourth or fifth multichannel system. It is conceivable that the multi-channel systems run fluidically separated from one another or that at least two multi-channel systems are brought together in order to mix the polymer melts of the combined multi-channel systems with one another. More than five multi-channel systems are also conceivable, each of which is at least partially formed by means of an additive manufacturing process within the fusible conductor block.
  • the multichannel systems can conduct identical, but for example also different or partly identical and partly different polymer melts in order to produce, for example, multi-layer or at least partly overlapping film webs or filaments.
  • Polymer melts that differ in terms of their material requirements and properties can also be conducted into the multi-channel systems, in particular brought together and / or distributed in order to produce a corresponding extrusion product. It is also conceivable that individual filaments are produced from polymer melts from various multi-channel systems. Filaments can therefore be formed from different components or polymer melts with any mixing ratios, the components being arranged, for example, adjacent to one another, in layers, layers and / or segments in the respective filament.
  • Nonwovens or nonwovens with the same or different material properties can be produced from a large number of filaments.
  • a fleece consists of a multitude Individual filaments, preferably from 20 to 10,000 individual filaments per meter of width of the fleece.
  • the outlets of the respective multi-channel system can be designed to atomize the polymer melt to form a filament. It is also conceivable that the extrusion nozzle downstream of the fusible conductor block is provided for producing the filaments and then the fleece.
  • an extrusion tool for an extrusion system for producing extrusion products comprising a melt conductor according to the type described above, the melt conductor being designed to distribute and / or mix at least one polymer melt.
  • An “extrusion tool” is to be understood as an assembly of an extrusion system that comprises one or more melt conductors, each with one or more melt conductor blocks.
  • the extrusion tool is fed with polymer melt, which is passed at least indirectly into the melt conductor or a multi-channel system of a melt conductor block of the melt conductor.
  • a supply unit in the form of an extruder or the like for supplying the designated polymer melt is arranged upstream of the extrusion tool.
  • At least one extrusion nozzle segment is preferably arranged downstream of the fusible conductor or the respective fusible conductor block, the fusible conductor or the respective fusible conductor block being designed to at least partially feed the respective extrusion nozzle segment with polymer melt.
  • the extrusion tool has two or more extrusion nozzle segments, which in turn can form a contiguous at least one extrusion nozzle with a respective extrusion nozzle outlet, wherein the respective extrusion nozzle can also be part of the extrusion tool.
  • the extrusion nozzle segments are combined or connected to one another in such a way that a common extrusion nozzle outlet is formed, which ensures a uniform shape of the polymer melt.
  • each fusible conductor block can already comprise an extrusion nozzle connected to it in one piece or can itself be designed as an extrusion nozzle or assume the functions of an extrusion nozzle, so that a separate extrusion nozzle can be dispensed with.
  • the respective exit of the multi-channel system is on the exit side of the melt conductor shaped and dimensioned accordingly so that atomization of the designated polymer melt is realized.
  • the sum of all outlets on the fusible link is referred to as the extrusion nozzle outlet, and the extrusion nozzle outlet can be designed as desired in height and width, depending on the arrangement of the outlets relative to one another.
  • the extrusion nozzle outlet preferably has a width that is many times greater than its height, for example in order to produce films or nonwovens.
  • the separate extrusion nozzle and, accordingly, also the extrusion nozzle outlet can be manufactured at least partially with an additive manufacturing process.
  • an additive manufacturing process enables the most varied geometries of the extrusion nozzle and the extrusion nozzle outlet as well as corresponding connection means for form-fitting and / or force-fitting connection of the extrusion nozzle to the melt conductor to be produced in a particularly uncomplicated manner.
  • the extrusion nozzle outlet of the extrusion tool is preferably designed with a width of more than 5,000 mm, preferably of more than 6,000 mm or more than 8,000 mm.
  • the extrusion nozzle and the extrusion nozzle outlet can be made oversized. In addition, it enables faster production and subsequent delivery of worn or defective parts.
  • the extrusion nozzle and / or the extrusion nozzle outlet can be designed in several parts, in particular precisely fitting components with low tolerances can be provided.
  • an extrusion system for producing extrusion products comprising an extrusion tool according to the configuration described above.
  • the extrusion system is intended in particular for the preparation of polymer melt and for the production of extrusion products.
  • the extrusion system is fed with polymer melt from a supply unit which comprises a silo and / or an extruder or the like.
  • a supply unit which comprises a silo and / or an extruder or the like.
  • Such an extrusion tool has the advantage that, due to its manufacturing method, for example, for maintenance and / or maintenance work, it is possible to change the melt conductor, the respective melt conductor block, a possible extrusion nozzle segment and / or a possible extrusion nozzle outlet at the extrusion nozzle.
  • extrusion products can be produced in oversize, in particular oversized, since the extrusion tool can be designed in any shape and size, in particular in any width.
  • the extrusion system according to the invention with the melt conductor according to the invention can be designed as a device for producing filaments or threads.
  • Such devices have in common that they have a point-shaped polymer melt outlet on the extrusion tool or on the fusible conductor block of the fusible conductor, a plurality of small nozzle bores being formed in each case on the outlet side.
  • the threads form, for example, so-called nonwovens, monofilaments or multifilaments or ribbons as continuous filaments.
  • the melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
  • the melt conductor according to the invention can be used in a device for the production of nonwovens from continuous filaments (a so-called spunbond system), essentially consisting of at least one spinning device for spinning the filaments, a cooling device for cooling the filaments, a stretching device for stretching the filaments, a depositing device, in particular a depositing screen band, for depositing the filaments to form a nonwoven web, a consolidation device for consolidating the filaments of nonwoven web and a winding device for winding up the nonwoven web.
  • a device for the production of nonwovens from continuous filaments a so-called spunbond system
  • a device for the production of nonwovens from continuous filaments essentially consisting of at least one spinning device for spinning the filaments, a cooling device for cooling the filaments, a stretching device for stretching the filaments, a depositing device, in particular a depositing screen band, for depositing the filaments to form a nonwoven web, a consolidation device for consolidating the filaments of nonwoven web and a winding device
  • the spinning device essentially consists of at least one gravimetric or volumetric metering device for metering and supplying at least one polymer component to an extruder or a supply unit, at least one extruder or a supply unit for compressing, melting and conveying the at least one polymer component, at least one melt filter , which is ideally used as a screen changer with or without automatic cleaning for filtering particles from the polymer melt, at least one melt and / or spinning pump for conveying the polymer melt, at least one melt conductor designed as a melt distributor, which feeds the polymer melt essentially across the global machine rieh do g or evenly distributed in the so-called "Cross Direction" (CD) of the device, if necessary at least one further melt conductor designed as a melt distributor, which also carries the polymer melt transversely to the global machine direction, but also perpendicular to the "Cross Direction” (CD) Distributed in a so-called “Machine Direction” (MD) of the device, a single or multi-row
  • the invention can also be used in a device for producing nonwovens from ultrafine continuous filaments (a so-called meltblown system), essentially consisting of at least one blowing device for producing and subsequent cooling of ultrafine filaments, a depositing device, in particular a depositing roller, for depositing the ultrafine filaments to form a nonwoven web , a consolidation device for consolidating the filaments of the nonwoven web and a winding device for winding up the nonwoven web.
  • a device for producing nonwovens from ultrafine continuous filaments essentially consisting of at least one blowing device for producing and subsequent cooling of ultrafine filaments, a depositing device, in particular a depositing roller, for depositing the ultrafine filaments to form a nonwoven web , a consolidation device for consolidating the filaments of the nonwoven web and a winding device for winding up the nonwoven web.
  • the spinning device essentially consists of at least one gravimetric or volumetric metering device for metering and supplying at least one polymer component to an extruder or a supply unit, at least one extruder or a supply unit for compressing and melting the at least one polymer component, at least one melt filter, ideally as a screen changer with or without automatic cleaning to filter particles from the polymer melt, at least one melt and / or spinning pump to build up continuous pressure of the polymer melt, at least one melt conductor designed as a melt distributor for the polymer melt in "cross direction" (CD) the device evenly distributed, optionally at least one further melt conductor designed as a melt distributor which additionally distributes the polymer melt in “Machine Direction” (MD) of the device, one or more row nozzle tool of the extrusion tool for the production of ultra-fine filaments from polymer melt and pipe and / or hose lines for connecting the above devices.
  • MD Machine Direction
  • the melt conductor according to the invention is thus used in particular as a melt distributor for distributing the polymer melt.
  • the extrusion system according to the invention with the melt conductor according to the invention can, in a further variant, be a device for producing plates or flat films. Such devices have in common that a linear polymer melt outlet is formed on the extrusion tool, in particular on the melt conductor block of the melt conductor, whereby the extrusion product has at least one top and bottom.
  • the melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
  • melt conductors according to the invention can be used in a device for producing flat films (a so-called flat film plant), comprising a device for providing a polymer melt, a slot die or a tool for generating a tabular polymer melt flow and a cooling roller unit.
  • the device for providing a polymer melt consists of at least one gravimetric or volumetric metering device for metering and feeding at least one polymer component to the extruder, at least one extruder for compressing, melting and conveying the at least one polymer component, at least one melt filter, ideally used as a screen changer or without automatic cleaning to filter particles from the polymer melt, optionally from a melt and / or spinning pump to convey the polymer melt, optionally from a melt mixer to create a multi-layer structure of the melt flow, a melt conductor designed as a melt distributor for distributing the melt flow in " Cross Direction ”(CD), an extrusion nozzle designed as a slot die for forming a tabular polymer melt flow and pipe and / or hose lines for connecting the above devices.
  • the melt conductor as a melt distributor, as a melt mixer and in a combination of melt distributor and melt mixer.
  • the extrusion system according to the invention with the fusible conductor according to the invention can be designed in a further variant as a device for the production of pipes, profiles or hoses.
  • Such devices provide a polymer melt outlet, which is provided by appropriately designed melt channel guidance and / or supplementary Built-in internal and external surfaces of the extrusion product are generated.
  • the melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
  • the extrusion system according to the invention with the fusible conductor according to the invention can be designed in a further variant as a device for producing a tubular film.
  • a device for producing a tubular film has an at least partially circular shaped polymer melt outlet on the extrusion tool which comprises an annular gap, as a result of which the extrusion product is given an inside and outside.
  • the melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
  • the melt conductor according to the invention can be used in a device for the production of blown films (a so-called blown film system), essentially consisting of a device for providing a polymer melt or a supply unit, a blow head for producing a film tube, a pull-off device for pulling off and transverse and Longitudinal stretching of the film tube in the extrusion direction and a cooling device for cooling the film tube are used.
  • a device for the production of blown films essentially consisting of a device for providing a polymer melt or a supply unit, a blow head for producing a film tube, a pull-off device for pulling off and transverse and Longitudinal stretching of the film tube in the extrusion direction and a cooling device for cooling the film tube are used.
  • the device for providing a polymer melt or the supply unit consists of at least one gravimetric or volumetric dosing device for dosing and feeding at least one polymer component to the extruder, at least one extruder for compressing, melting and conveying the at least one polymer component, at least one melt filter, ideally as a screen changer with or without automatic cleaning to filter particles from the polymer melt, optionally from a melt and / or spinning pump to convey the polymer melt, and pipe and / or tube lines to connect the protruding devices and the Blow head, whereby at least the blow head is to be understood as an extrusion tool according to the invention with a melt distributor integrated in the blow head, in particular a spiral distributor or plate distributor, the blow head comprising an annular slot nozzle with a spiral distributor, in particular a radial spiral part he, for forming a single or multi-layer ring-shaped polymer melt stream and an inflation device for inflating a film tube.
  • the inventive Melt conductor is thus used in particular as
  • the object is achieved by a method for operating an extrusion system according to the embodiment described above, the extrusion system being supplied with at least one extrudable polymer, in particular at least one plastic, which is plasticized to form a respective polymer melt, the respective Polymer melt is fed to a melt conductor according to the type described above, which distributes and / or mixes the respective polymer melt.
  • the extrudable polymer is supplied, for example, via a silo or a conveying device that is either part of the extrusion system or a separate component or assembly.
  • the extrudable polymer can be fed to the extrusion plant as granules, that is to say in substantially solid form, or as an at least partially melted melt.
  • granulate After being fed into the extrusion system, granulate can be processed further by a supply unit, in particular an extruder or the like, and plasticized by melting and / or further processing steps in such a way that it can be fed to the melt conductor as a polymer melt for merging and / or dividing. After the polymer melt has been divided and / or combined, it can be fed from the melt conductor to an extrusion nozzle which processes the polymer melt further to produce the extrusion product.
  • a supply unit in particular an extruder or the like
  • All components of the extrusion system described in the context of this invention as additively manufactured components, in particular the extrusion tool, the fusible conductor and the fusible conductor block, are made from a material suitable for additive manufacturing and / or casting.
  • Metal, plastic and / or ceramic are particularly suitable as the material.
  • the term “plastic 4” is preferably to be understood as meaning high-performance plastics, the operating temperatures of the extrusion tool of over 200.degree enable.
  • One advantage of components made from ceramic additively, in particular from melt channels made from ceramic additively, is the minimization of deposits.
  • the surfaces of the melt channels that come into direct contact with the polymer melt are advantageously designed as a single or multi-layer ceramic layer in the form of an inliner, in a material that differs from the existing melt conductor block.
  • the channels of the respective multi-channel system can have, at least in sections, a single-layer or multi-layer ceramic layer for channel surface modification.
  • the fusible conductor block with the multichannel system can consist of different materials in segments, the advantages of which can be used for the respective application. In particular, these can be different metals, or a combination of metal, ceramic and / or plastic.
  • a surface treatment can alternatively take place to refine the surface of the channels of the multi-channel system.
  • This can include heat treatment, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, infiltration or the like.
  • a coating is formed in one or more layers, in particular on the channel surfaces of the multi-channel system, whereby the surface properties of the channels of the multi-channel system is influenced, so that advantageously the flow properties of the polymer melt are improved and deposits within the multi-channel system are reduced.
  • the inner surface of the channels of the multichannel system and, if provided, the coating of the channels can be post-processed or post-treated.
  • this can include cleaning and / or flushing of the multi-channel system.
  • These steps can also be carried out at maintenance intervals or when changing products in order to loosen any deposits in the multi-channel system and remove them accordingly.
  • FIG. 1A shows a schematic view of a possible structure of an extrusion system with a fusible link, comprising several fusible link blocks and a multi-channel system according to a first alternative;
  • FIG. 1B shows a schematic view of the fuse link according to FIG. 1A;
  • FIG. IC shows a simplified detailed view of an interface between two melt conductor blocks according to FIG. 1A and FIG. 1B;
  • FIGS. 1A to 1C shows a schematic perspective view of the multichannel system according to FIGS. 1A to 1C, the melt conductor being designed as a melt distributor;
  • FIG. 7A is a schematic perspective view of a sixth alternative Aust approximately example of the multichannel system, wherein the fusible conductor is designed as a melt distributor;
  • FIG. 7B shows a further schematic perspective view of the sixth alternative exemplary embodiment according to FIG. 7A;
  • Fig. 8A is a schematic plan view of a seventh alternative(sbei game of the multi-channel system, wherein the melt conductor is designed as a Schmelzevertei ler;
  • FIG. 8B is a schematic perspective view of the seventh alternative embodiment according to FIG. 8A;
  • 8C is a further schematic perspective view of the seventh alternative
  • FIGS. 8A to 8C Exemplary embodiment according to FIGS. 8A to 8C;
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of an eighth alternative embodiment example of the multi-channel system, wherein the fusible conductor is designed as a Schmelzever divider;
  • 10A is a schematic perspective view of a ninth alternative Aust approximately example of the multichannel system, wherein the fusible conductor is designed as a melt distributor;
  • FIG. 10B shows a schematic top view of the ninth alternative exemplary embodiment according to FIG. 10A.
  • IOC shows a further schematic perspective view of the ninth alternative exemplary embodiment according to FIGS. 10A and 10B.
  • Fig. 1A an extrusion system 3 is shown greatly simplified.
  • the extrusion system 3 comprises a supply unit 23 which is designed to provide and process a polymer melt 24 for the production of an extrusion product 30 or an intermediate product.
  • the supply unit 23 is designed as an extruder - not shown here - which plasticizes at least one extrudable polymer 29 to form the polymer melt 24.
  • the polymer is, for example, a plastic.
  • the supply unit 23 can also be designed to provide one or more different polymer melts 24 with the same or different properties.
  • the polymer melt 24 is continuously conveyed from the supply unit 23 into an extrusion tool 2, comprising a melt conductor 1 and an extrusion nozzle 14 downstream of the polymer melt 24 in the designed flow direction 25.
  • the extrusion tool 2 is integrated in the continuously operating extrusion plant 3, at which the polymer melt 24 is continuously conveyed through the melt conductor 1 in a global machine direction 18, the terms “downstream” and “upstream 4” referring to this global machine direction 18.
  • the fusible conductor 1 which is designed as a melt distributor according to this first exemplary embodiment, has five separate fusible conductor blocks 4a-4e, with a multi-channel system 5 extending three-dimensionally after the assembly of the fusible conductor 1 within the fusible conductor blocks 4a-4e.
  • the subdivision of the fusible conductor blocks 4a-4e is shown here by dashed lines.
  • the fusible conductor blocks 4a-4e are produced by means of an additive manufacturing process and are arranged and fixed in a stationary manner with respect to one another.
  • the fusible conductor blocks 4a -4e can be combined or exchanged with one another as required, depending on the requirements placed on the extrusion product 30 or in the case of a maintenance or servicing measure. Consequently, the fusible conductor blocks 4a - 4e can be integrated into the continuously operating extrusion system 3 as exchangeable components of the fusible conductor 1.
  • the respective fusible conductor block 4a-4e can be designed as a solid block or filigree with support structures. To this extent, the multichannel system 5 is supported by support structures that are spatially arranged around the multichannel system 5 - not shown here.
  • the supply unit 23 is flange-mounted on an entry side 26 of the fuse link 1 or on the first fuse link block 4a.
  • the second, third, fourth and fifth Fusible conductor block 4b, 4c, 4d, 4e are arranged downstream of the first fusible conductor block 4a and together have the same width as the first fusible conductor block 4a.
  • the extrusion nozzle 14 is flanged to the outlet side 27 of the fusible conductor 1 or to the second, third, fourth and fifth fusible conductor blocks 4a-4e.
  • the extrusion nozzle 14 can also be manufactured by means of an additive manufacturing process, namely in extrusion nozzle segments - not shown here - which are each formed in one piece with one of the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e.
  • the extrusion nozzle 14 again has an extrusion nozzle outlet 22 downstream, which in the present case implements an atomization of the polymer melt 24 to form the extrusion product 30.
  • the extrusion nozzle 14 has an extrusion nozzle outlet 22 with a width B of more than 5,000 mm.
  • the width B defines the width of an extrusion product 30 produced by the extrusion system 3, which is designed as a film according to FIG. 1A. Atomization to form filaments is also possible by means of the present extrusion system 3, in particular by means of the present extrusion tool 2.
  • a collecting space 15 is formed, into which the multi-channel system 5 opens, the collecting space 15 being designed to receive the polymer melt 24 distributed with the melt conductor 1, which is designed as a melt distributor, and to feed it continuously to the extrusion nozzle 14.
  • the collecting space 15 is formed on the outlet side by the second, third, fourth and fifth fusible conductor blocks 4a-4e.
  • the entire size of the multichannel system 5 is only formed when the fusible conductor 1 is installed or when the fusible conductor blocks 4a-4e are braced against one another. Because as can be seen in Fig. 1B in connection with Fig. IC, the multi-channel system 5 extends through all fusible conductor blocks 4a-4e, each of the fusible conductor blocks 4a-4e having a sub-channel system with a plurality of melt channels 11, which are mounted in State of the fuse element 1 form the multi-channel system 5. In other words, the melt channels 11 of all melt conductor blocks 4a-4e are fluidically connected to one another, forming the multichannel system 5.
  • Fig. 1B the fuse element 1 is shown in plan view.
  • the bracing of the fusible conductor blocks 4a-4e against one another is carried out by a bracing system 13 that is spatially arranged around the fusible conductor 1 or around all of the fusible conductor blocks 4a-4e the fusible conductor blocks 4a-4e clamped together to form a block unit.
  • the bracing system 13 in the present case comprises a holding device 16 with four thermally activatable frame parts 17. More or fewer frame parts 17 are also conceivable, depending on the design of the fusible conductor blocks 4a-4e.
  • the thermally activatable frame parts 17 are designed in such a way that, as a result of thermal expansion of the fusible conductor blocks 4a-4e during operation, be it through the polymer melt 24 conveyed by the multi-channel system and / or through additional temperature control of the fusible conductor 1, a tensioning effect is realized. There is thus no need for separate mechanical bracing of the fusible conductor blocks 4a -4e against one another, because during the operation of the extrusion system 3 the fusible conductor blocks 4a-4e are automatically braced against one another. Regardless of this, the bracing system 13 can nevertheless be designed for at least partial or partial mechanical bracing of the fusible conductor blocks 4a-4e.
  • the fusible conductor blocks 4a-4e can be designed and assembled in any way. In addition to individually designed fusible conductor blocks, it is particularly possible to produce so-called standard blocks in order to enable faster production, assembly and assignment of the fusible conductor blocks 4a-4e and to produce more economical blocks.
  • the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e are of identical design, and in particular the sub-channel system formed in the respective fusible conductor block 4b-4e is of identical design.
  • the fusible conductor 1 has five fusible conductor blocks 4a-4e, but only two differently designed fusible conductor blocks 4a-4e are provided.
  • the first fusible conductor block 4a realizes a pre-distribution of the polymer melt 24 to the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e which are downstream in the designated flow direction 25 and in the global machine direction 18 and are connected in parallel.
  • Fig. IC shows a detailed partial section between the first and second Schmelzelei terblock 4a, 4b.
  • the fusible conductor blocks 4a, 4b have positioning means 31, namely in the form of a projection 37 and a recess 38, with the protrusion 37 engaging or protruding into the recess 38 during assembly of the fusible conductor blocks 4a, 4b, thereby causing a relative movement of the fusible conductor blocks cke 4a, 4b to each other, in this case to the left and right in the plane of the sheet, prevented.
  • the projection 37 is during the additive manufacturing of the respective fusible conductor blocks 4a, 4b formed in one piece therewith, the recess 38 also being formed directly when the respective fusible conductor block 4a, 4b is manufactured.
  • the respective arrangement of the projection 37 and the recess 38 complementary thereto is predetermined.
  • the fusible conductor blocks 4a, 4b can thus be positioned directly with respect to one another during assembly, without additional alignment and positioning of the fusible conductor blocks 4a, 4b being necessary.
  • the multichannel system 5 extends three-dimensionally through at least two of the fusible conductor blocks 4a, 4b.
  • the melt conductor blocks 4a, 4b are designed and arranged or braced to one another in such a way that a channel outlet 36 of the melt channel 11 formed on the first melt conductor block 4a is clearly assigned to a channel inlet 35 of the melt channel 1G formed on the second melt conductor block 4b, and vice versa.
  • the channel inlet 35 and the channel outlet 36 at the point of intersection of the melt channel 11 and 11 '' have the same shape and size, so that unimpeded guidance of the polymer melt 24 is possible and, in particular, deposits and / or disruption of the polymer melt are prevented.
  • seals 34 are provided between a first contact surface 33a of the first fusible conductor block 4a and a second contact surface 33b coming into contact with the first contact surface 33a, which seals provide a sealing effect for the multichannel system 5 against an external atmosphere. In addition, it is prevented that the polymer melt 24 can react with air. In the present case, the seals 34 are received on the first fusible conductor block 4a.
  • the design and arrangement of the seals 34 and the positioning means 31 is only to be understood as an example.
  • the shape, size and arrangement can be selected as desired and can be easily transferred to all other fusible conductor blocks 4c, 4d, 4e, in particular to all contact surfaces 33a, 33b that come into contact between the fusible conductor blocks 4a-4e.
  • FIG. 2 a second alternative embodiment of the fuse link 1 is shown; which schematically shows the exit side 27 of the fuse element 1 in the view.
  • the fusible conductor 1 has three fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c, the second and third fusible conductor blocks 4b, 4c jointly being as wide as the first fusible conductor block 4a.
  • the fusible conductor 1 is mounted in two layers, the first fusible conductor block 4a being arranged in the lower layer and the second and third fusible conductor blocks 4b, 4c being arranged in the upper layer. This makes it clear that the melt conductor blocks 4a, 4b, 4c can be arranged next to one another as well as above or below one another and can be braced with one another.
  • the fusible conductor 1 has means for connecting or screw-connecting the fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c.
  • the means for connecting or screwing are designed as tie rods 32 - shown here with dashed lines - which are passed through openings 39 - here also shown with dashed lines - and screwed.
  • a tensioning effect is achieved by means of the tie rods 32, which prevents a relative movement of the fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c.
  • More than the tie rods 32 shown here are also conceivable; in particular, the first and second fusible conductor blocks 4a, 4b can also be braced against one another.
  • the fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c can be materially connected to one another after positioning, in particular by means of gluing, soldering, welding or the like.
  • the multichannel system 5 is designed to extend three-dimensionally in such a way that a large number of outlets 7 of the multichannel system 5 are arranged on the exit side 27 of the melt conductor 1, the outlets 7 transversely to the exit direction of the designated melt flow, i.e. in several planes or in the plane of the sheet . Layers are arranged at a distance from one another. Depending on the requirements placed on the extrusion product 30, the outlets 7 can be arranged with respect to one another and in one or more layers as desired. The outlets 7 are designed to lead the polymer melt 24 for feeding the extrusion nozzle 14 according to FIG. 1A into the collecting space 15, thus feeding the extrusion nozzle 14.
  • the design of the multichannel system 5 according to this exemplary embodiment is described by way of example for the first and second fusible link blocks 4a, 4b in FIGS. 7A and 7B and for the third fusible link block 4c in FIGS. 10A to 10A.
  • the outlets 7 are arranged in six parallel layers.
  • the first two fusible conductor blocks 4a, 4b four layers are provided, with four outlets 7 each being arranged vertically one above the other at a uniform distance in the plane of the sheet.
  • the third fusible conductor block 4c has two layers of outlets 7, one outlet 7 of each layer being arranged in the flow direction of the polymer melt 24 centrally between two outlets 7 of the respective other layer. It is therefore possible to arrange outlets 7 transversely to the outlet direction of the designated melt flow one above the other, offset from one another and / or partially overlapping.
  • the multichannel system 5 according to the first exemplary embodiment according to FIGS. 1A and 1B is shown, wherein this multichannel system 5 can be arranged or designed as a sub-channel system in one of the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e.
  • the polymer melt 24 is fed by means of the multichannel system 5 from an inlet 6 arranged on an inlet side 26 of the melt distributor 1, which in this case is designed as a melt distributor, via a branch 8, several successive generations 9a, 9b further branches 10 and several generations of divided melt channels arranged fluidically in between 11 to a plurality of fluidically connected to the inlet 6 and on the outlet side 27 of the melt conductor 1 is arranged outlets 7 distributed.
  • the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 thus runs from the inlet side 26 to the outlet side 27.
  • the multi-channel system 5 consequently has an inlet 6 and a multiplicity of outlets 7 fluidically connected to the inlet 6.
  • the inlet 6 on the inlet side 26 is to be understood as an inlet opening through which the polymer melt 24 is fed into the multi-channel system 5.
  • the outlets 7 are consequently to be understood as Ausittsöff openings from which the polymer melt 24 is evenly distributed and supplied to the collecting space 15 - not shown here - with the same melt history.
  • the multichannel system 5 is shown in an exemplary and simplified manner, namely the multichannel system 5 here only comprises one branch 8 and two generations 9a, 9b branchings 10, three or more generations of branchings 10 being of course also conceivable.
  • the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 is between the inlet 6 and
  • the branch 8 has a melt channel 11a of the a-th generation 12a, between the branch 8 and the first generation 9a branches 10 a bth generation 12b melt channels 11b, and between the first generation 9a branches 10 and the second generation 9b branches 10 a c-th generation 12c melt channels 11c arranged.
  • the second generation 9b branches 10 is also followed by a d-th generation 12d melt channels lld.
  • the multi-channel system 5 and its individual cavities are manufactured by means of the additive manufacturing process.
  • further cavities can be provided, for example as a collecting space 15 according to FIG. 1, local expansions or merges.
  • the cavities can be designed as distribution or mixing chambers (not shown here) or the like.
  • the melt channel 11a of the a-th generation 12a has a first local cross section which is made smaller than the second local cross section of the divided melt channels 11b of the b-th generation 12b.
  • Each local cross section of the divided melt channels 11b b-th generation 12b is in turn larger than the local cross section of the melt channels 11c c-th generation 12c divided from them, and so on.
  • the melt channel 11a of the a-th generation 12a in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 is the inlet 6 and the melt channels 11b of the b-th generation 12b are opposite the melt channel 11a of the a-th generation 12a the outlet? too oriented.
  • melt channels 11c c-th generation 12c are oriented towards the inlet 6 with respect to the melt channels lld d-th generation 12d, the melt channels lld d-th generation 12d being based on the melt channels 11 a-ter, b-ter and c-ter Generation 12a, 12b, 12c are to be oriented towards the respective outlet 7. It follows from this that the melt conductor 1 functions as a melt distributor.
  • a third alternative multichannel system 5 of a third alternative melt conductor 1 - not shown here - the melt conductor 1, in contrast to FIG Melt mixer is formed.
  • the fuse link 1 has a plurality, in the present case eight inlets 6 on the inlet side 26 of the fuse link 1, via which one or up to eight identical or at least partially different polymer melts 24 are fluidically connected to the inlets 6 and at the Exit side 27 of the melt conductor 1 arranged outlet 7 are merged.
  • the multi-channel system 5 is designed essentially identically to the exemplary embodiment according to FIG. 3. The only difference is that the polymer melt 24 is not distributed by the multichannel system 5, but that up to eight different polymer melts 24 can be brought together by the multichannel system 5.
  • the multi-channel system 5 comprises a branch 8, several successive generations 9a, 9b further branches 10 as well as several generations of divided melt channels 11 arranged in between, but this is to be considered against the designated flow direction 25 of the polymer melt 24, namely from the exit side 27 to Entry page 26.
  • a melt channel 11a of the a-th generation 12a are arranged between the respective outlet 7 and the branch 8, and between the branch 8 and the first generation 9a further branches 10 a bth generation 12b melt channels 11b and 11b
  • a c-th generation 12c melt channels 11c are arranged between the first generation 9a branches 10 and the second generation 9b branches 10.
  • the second generation 9b branches 10 is also a d-th generation 12d melt channels lld downstream, which are fluidically connected directly to the inlets 6.
  • melt channels 11 from the inlets 6 to the outlet 7 decreases with a decreasing generation, namely two of the present eight melt channels lld d-th generation 12d each become one melt channel 11c c-ter Generation 12c, so a total of four melt channels 11c c-th generation 12c.
  • melt channel 11b b-th generation 12b emerges, i.e. a total of two melt channels 1 lb b-th generation 12b, and from the two melt channels 11b b-th generation 12b a melt channel 11a of the a-th generation is formed, which is fluidically connected directly to the outlet 7.
  • the local cross section of the respective melt channel generation increases in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 with each decreasing generation.
  • the melt channels 11a of the a-th generation 12a are oriented in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 to the outlet 7 and the melt channels 11b of the b-th generation 12b are oriented towards the melt channels 11a of the a-th generation 12a to the inlets 6.
  • melt channels 11c c-th generation 12c are oriented towards the outlet 7 with respect to the melt channels lld d-th generation 12d, the melt channels lld d-th generation 12d being based on the melt channels 11 a-th, b-th and c-th generation 12a, 12b, 12c are oriented towards the entrances 6. It follows from this that the fusible conductor 1 functions as a melt mixer.
  • Fig. 5 shows a fourth alternative multi-channel system 5 of a - not shown here - fourth alternative fusible conductor block 4.
  • the multi-channel system 5 is formed as a combination of a partially formed as a melt distributor and partially as a melt mixer formed melt conductor 1.
  • an entry 6 of the multichannel system 5 is initially provided, the melt channel 11a of the a-th generation 12a being divided into a plurality of melt channels lld d-th generation 12d analogously to the embodiment according to FIG.
  • the melt channels 11 are again brought together analogously to the exemplary embodiment according to FIG.
  • FIG. 6 a fifth alternative multichannel system 5 according to a fifth alternative embodiment is shown, a combination of a melt conductor 1 partially configured as a melt mixer and partially as a melt distributor being depicted. However, in contrast to the exemplary embodiment according to FIG.
  • the multichannel system 5 has several inlets 6 on its inlet side 26, the melt channels 11d th generation 12d fluidly connected directly to the inlets 6 along the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 analogous to the exemplary embodiment according to FIGS be merged from generation to generation to form a melt channel 11a of a-th generation 12a. Further downstream, this melt channel 11a of the a-th generation 12a is analogous to the exemplary embodiment according to FIG.
  • the multichannel system 5 according to the exemplary embodiment according to FIG. 5 and according to the exemplary embodiment according to FIG. 6 is not limited to the respective shape and arrangement shown here. It is also conceivable to provide further sections designed as melt distributors and / or melt mixers within a fusible conductor block 4a-4e upstream or downstream of the respective sub-channel system, which sections can be configured and combined as desired. However, it is advantageous if the polymer melt 24 always has the same melt history, completely regardless of which melt channels 11 or melt channel sequence it has flowed through. With eight melt channels l ld of the d-th generation 12d, the polymer melt 24 is consequently divided into a maximum of eight different melt streams.
  • the same history of the polymer melt 24 means in this context that all melt flows of the polymer melt 24 at the time of exit from the multichannel system 5 at the exit 7 or the exits 7 covered the same distance through the multichannel system 5 and the same number of melt channels, Branches 8 and further branches 10 have flowed through.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 7A to 10C described below relate exclusively to melt conductors 1 designed as melt distributors, the Polymer melt 24 in the multichannel system 5 is distributed from a respective inlet 6 to a plurality of outlets 7.
  • the arrangement and counting of the generation of the melt channels 11, as well as the branches 8 and generations of the further branches 10 is analogous to the first embodiment of FIG. 3, that is in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 ascending.
  • the following embodiments are also suitable for designing the melt conductor 1 as a melt mixer or as a combination of melt mixer and melt distributor.
  • the multi-channel system 5 is designed to lie essentially in one plane, with the respective inlet 6 and outlet 7 and all melt channels 11, branches 8 and branches 10 lie in a common plane. At least three degrees of freedom are therefore used to form the multi-channel system 5.
  • FIGS. 7A and 7B a sixth alternative multichannel system 5 is shown in FIGS. 7A and 7B, the multichannel system 5 in the present case being fanned out three-dimensionally in space using five degrees of freedom.
  • the melt channels 11 run in the direction of flow of the polymer melt 24, starting from the inlet 6, at least partially downward, to the left, to the right, into the plane of the sheet and out of the plane of the sheet.
  • the melt channels 11 fluidically connected to the inlet 6 are thus distributed over the branches 8 and further branches 10 to the outlets 7, which due to the present division are divided into two essentially parallel planes, the first generation 9a further branches 10 being designed in this way that the melt channels 11c of the c-th generation 12b in comparison to the melt channels 11b of the b-th generation 12b are rotated by essentially 90 °, so that, starting from each melt channel 11c of the c-th generation, a separate distribution system 29a, 29b, 29c, 29d, in which the first and second distribution systems 29a, 29b and the third and fourth distribution systems 29c, 29d are arranged in a respective plane, the planes being arranged essentially parallel to one another.
  • melt conductor 1 With the aid of a melt conductor 1 embodied in this way, it is possible in a simple manner to not only have the polymer melt 24 uniformly in width, analogous to FIG. 3, but rather equally evenly transversely to it, that is to say upwards or downwards depending on the viewing direction, in order to be able to let the polymer melt 24 emerge from the respective fusible conductor block 4a-4e in a comparatively large area.
  • This is particularly suitable for the production of filaments or continuous filaments, in particular for the production of spunbonded nonwovens by means of multi-row nozzle tools.
  • the local cross-section of the melt channels 11 decreases from generation to generation up to the outlets 7, with the melt channels 11 of each generation 12a, 12b , 12c, 12d, 12e are always symmetrical in all distribution systems 29a, 29b, 29c, 29d and the divided melt flows of the polymer melt 24 have the same melt history.
  • the outlets 7 of the first and second distribution systems 29a, 29b lie on an imaginary first straight line and the outlets 7 of the third and fourth distribution system 29c, 29d on an imaginary second straight line. Both lines are arranged parallel to one another, so that all melt flows at the respective outlet 7 have identical material properties due to the same polymer melt 24.
  • Such an arrangement of the outlets 7 along straight, parallel lines is shown by way of example in FIG. 2, the melt channels 11 on the first and second melt distributor lock 4a, 4b not being distributed on two, but on four levels.
  • a media channel 20 is also arranged in the melt conductor 1, which extends spatially between the melt channels 11 of the multi-channel system 5 and in particular realizes a circulating fluid supply, in the present case for temperature control of the polymer melt 24.
  • the media channel 20 is not connected to the Melt channels 11 of the multichannel system 5 are fluidically connected and have the effect that the melt conductor 1 and in particular the melt conductor blocks 4a-4e are temperature-controlled during the operation of the extrusion system 3.
  • Further media channels of any configuration can also be provided, which are fluidically separated from the melt channels 11 of the multichannel system 5 in one or more melt conductor blocks 4a-4e.
  • the other media channels can also be designed in the form of drying shafts, which are provided, for example, for receiving an electrical line and / or for receiving a measuring device.
  • a seventh alternative multichannel system 5 is shown, the multichannel system 5 in the present case spreading out three-dimensionally in space using six degrees of freedom.
  • the two melt channels 11b of the bth generation 12b partially run counter to a global machine direction 18.
  • the global machine direction 18 leads from the inlet 6 to the outlet 7 of a designated melt flow of the polymer melt 24.
  • Each melt channel 11b of the b th generation 12b has a local machine direction 19 which, depending on the design and extent of the respective melt channel 11, is in the longitudinal direction of the melt channel 11 can always be aligned in the same way or which can have a changing alignment in the longitudinal direction of the melt channel 11.
  • the local machine direction 19 runs at least partially counter to the global machine direction 18. This is shown in particular in FIG. 8A.
  • the inlet 6 and the outlets 7 of the multi-channel system 5 are essentially arranged in a first level, the melt channels 11b of the bth generation 12b partially running transversely to this first level, so that the first generation 9a branches 10 on one to the first Plane parallel second plane are arranged.
  • the c-th generation 12c molded melt channels 11c extend partially in the second level and are returned to the first level for further distribution of the polymer melt 24.
  • the polymer melt 24 Due to the three-dimensional guidance of the melt channels 11 in space, and in particular by guiding the local machine direction 19 of the melt channels 11 partially against the global machine direction 18, the polymer melt 24 is distributed over a smaller axial installation space, i.e. in global machine direction 18 of the melt conductor 1. Consequently, in such a case, the fusible conductor 1 can be made more compact.
  • an eighth alternative exemplary embodiment with an eighth alternative multichannel system 5 is shown.
  • the multichannel system 5 is designed essentially identically to the multichannel system 5 according to FIG. 3.
  • the difference in the present case is essentially that the fusible conductor 1 in the present case in the region of the c-th generation 12c melt channels 11c each has a static functional element 21 in the form of a static mixing element for influencing the designated Polymer melt 24 has.
  • the respective functional element 21 is arranged within a local widening 28 of the melt channels 11c c-th generation 12c and realizes a thorough mixing of the polymer melt 24 guided and distributed within the melt channels 11c c-th generation 12c of the polymer melt 24, in particular its flow and material properties, can be guaranteed.
  • the respective functional element 21 is arranged in one of the melt channels 11c c-th generation 12c between a branch 10 of the first generation 9a and a branch 10 of the second generation 9b.
  • the respective melt channel 11c c-th generation 12c Before and after the local widening 28, the respective melt channel 11c c-th generation 12c has essentially the same cross-sectional size and shape.
  • the static mixing element can alternatively also be arranged directly in the respective melt channel 11 and thus not be formed in a local widening.
  • the fuse link 1 has a first multi-channel system 5a and a second multi-channel system 5b fluidically separated therefrom, three or more multi-channel systems also being readily conceivable.
  • a first polymer melt 24 is fed into a first inlet 6a of the first multichannel system 5a and a second polymer melt 24 is fed into a second inlet 6b of the second multichannel system 5b, wherein the polymer melts 24 can have the same or different properties.
  • each multichannel system 5a, 5b has a respective inlet 6a, 6b for supplying the respective polymer melt 24 and a plurality of outlets 7a, 7b for feeding an extrusion nozzle (not shown here) with the respective polymer melt 24.
  • the first multi-channel system 5a is essentially analogous to the multi-channel system 5 according to FIG. 3. In this respect, reference is made to the relevant description, where, where not unavoidable, for the sake of clarity, the identical reference symbols are not reproduced again.
  • the melt channel i la of the a-th generation 12a of the second multichannel system 5b starting from the inlet 6a of the second multichannel system 5b, initially runs parallel to the melt channel 11a of the a-th generation 12a of the first multichannel system 5a.
  • the divided melt channels 11b b-th generation 12b downstream of the branch 8 are, however, rotated by 45 ° in the present case, namely by about 45 ° to the first multichannel system 5a so that the melt channels 11 b-th, c-th and d-th generation 12b, 12c, 12d of the second multi-channel system 5b run towards the first multi-channel system 5a and constantly approach the melt channels 11 of the first multi-channel system 5a with increasing generation.
  • outlets 7b of the second multichannel system 5b are relatively close to the outlets 7a of the first multichannel system 5a, so that the melt flow of the polymer melt 24 distributed with the second multichannel system 5b is in the area of the outlets 7a, 7b exits at a comparatively small distance from the melt flow of the polymer melt 24 distributed with the first multichannel system 5a.
  • the first outlets 7a of the first multi-channel system 5a are arranged on a first straight line and the second outlets 7b of the second multi-channel system 5b are arranged on a second straight line, the lines being arranged essentially parallel to one another.
  • the outlets 7a, 7b of the respective multi-channel system 5a, 5b are arranged on two planes arranged parallel to one another. This enables two-layer film webs to be produced, the layers of which can have the same or different material properties.
  • the outlets 7a, 7b of the multichannel systems 5a, 5b are arranged offset from one another transversely to the designated flow direction 25 or to the global machine direction 18 of the respective polymer melt 24.
  • Each outlet 7a of the first multi-channel system 5a is arranged between two outlets 7b of the second multi-channel system 5b.
  • the two multichannel systems 5a, 5b are spatially offset from one another.
  • Such an arrangement of the outlets 7 can be provided for the third melt conductor block 4c according to FIG. 2, the melt channels 11 on the third melt distributor block 4c not emerging from the third melt distributor block 4c on two parallel planes.
  • the two multichannel systems 5a, 5b extend analogously to FIG. 1B and FIG. IC through at least two of the fusible conductor blocks 4a-4e.
  • FIG. IC wherein a channel outlet 36 of a first sub-channel system of the first fusible conductor block 4a, for example, is clearly assigned to a channel inlet 35 of a second sub-channel system of the second fusible conductor block 4a, for example.
  • the first multi-channel System 5a formed.
  • a channel outlet 36 of a third sub-channel system of the first fusible conductor block 4a is clearly assigned to a channel inlet 35 of a fourth sub-channel system of the second fusible conductor block 4a, for example.
  • the second multi-channel system 5a is formed from at least the third and fourth sub-channel system. This can of course also be used with more than two sub-channel systems and for the third, fourth and / or fifth fusible conductor block 4c, 4d, 4e.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 9 can also be implemented with two or more multi-channel systems.
  • the fusible link 1 can also be designed with three multichannel systems, with four multichannel systems, with five multichannel systems, but also with more than five multichannel systems.

Abstract

The invention relates to a melt conductor (1), in particular a melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool (2) of an extrusion system (3), comprising two or more melt conductor blocks (4a, 4b) and a multi-channel system (5), wherein the multichannel system (5) is arranged, extending three-dimensionally, within at least one of the melt conductor blocks (4a, 4b) and has at least one inlet (6) and at least one outlet (7) for polymer melt; wherein a plurality of branchings (8) arranged one downstream the other and a plurality of generations (9a) of further branchings (10) of melt channels (11a, 11b), which melt channels are divided among a plurality of generations (12a, 12b), are formed between an inlet (6) and an outlet (7) fluidically connected to the inlet (6); wherein m melt channels (11a) of a-th generation (12a) having x-th local cross-sections and n melt channels (11b) of b-th generation (12b) having y-th local cross-sections are provided; wherein n > m, if b > a; wherein the y-th local cross-sections of the melt channels (11b) of b-th generation (12b) are smaller than the x-th local cross-sections of the melt channels (11a) of a-th generation (12a). The invention further relates to an extrusion tool, to an extrusion system and to a method for operating the extrusion system.

Description

SCHMELZELEITER FÜR EIN EXTRUSIONSWERKZEUG EINER EXTRUSIONSANLAGE, EXTRUSIONSWERKZEUG, EXTRUSIONSANLAGE UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER MELT CONDUCTOR FOR AN EXTRUSION TOOL OF AN EXTRUSION PLANT, EXTRUSION TOOL, EXTRUSION PLANT AND METHOD FOR OPERATING A
SOLCHEN EXTRUSIONSANLAGE SUCH EXTRUSION PLANT
Die Erfindung betrifft einen Schmelzeleiter für ein Extrusionswerkzeug einer Extrusions anlage, aufweisend einen Schmelzeleiterblock mit einem Multikanal System. The invention relates to a fusible link for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising a fusible link block with a multi-channel system.
Die Erfindung betrifft ferner ein Extrusionswerkzeug zum zumindest mittelbaren Extrudie ren bzw. Erzeugen von Extrusionsprodukten wie Folien, Vliesstoffen, Profilen, Rohren, Blasformteilen, Filamenten, Platten, Halbzeugen, Schläuchen, Kabeln, Compounds oder Schaumhalbzeugen. Ein Extrusionswerkzeug umfasst im Allgemeinen einen oder mehrere Schmelzeleiter, der bzw. die als Schmelzeverteiler und/oder als Schmelzemischer ausge bildet sein können. Das Extrusionswerkzeug ist dazu vorgesehen, eine Polymerschmelze, die von mindestens einer Bereitstellungseinheit vorgehalten und eingespeist wird, zu verteilen und/oder zu mischen und, je nach Ausbildung des Schmelzeleiters bzw. der Schmelzeleiter direkt in die Umgebung des Extrusionswerkzeuges zu leiten. In einem solchen Fall fungiert ein Austritt oder mehrere Austritte des jeweiligen Schmelzeleiters jeweils als Extrusionsdüse bzw. als Düsenaustritt. Alternativ ist stromab des Schmelzelei ters oder der Schmelzeleiter eine separate Extrusionsdüse angeordnet, die von einem oder mehreren Schmelzeleitern mit Polymerschmelze gespeist wird und die Polymerschmelze zumindest mittelbar aus dem Extrusionswerkzeug in die Umgebung leitet. Das Extrusi onswerkzeug umfasst in diesem Fall also den bzw. die Schmelzeleiter sowie eine in Fließrichtung der designierten Polymerschmelze nachgelagerte Extrusionsdüse. The invention also relates to an extrusion tool for at least indirect Extrudie ren or producing extrusion products such as films, nonwovens, profiles, pipes, blow molded parts, filaments, plates, semi-finished products, hoses, cables, compounds or foam semi-finished products. An extrusion tool generally comprises one or more melt conductors, which can be configured as melt distributors and / or melt mixers. The extrusion tool is intended to distribute and / or mix a polymer melt that is held and fed by at least one supply unit and, depending on the design of the melt conductor or melt conductors, to direct it directly into the vicinity of the extrusion tool. In such a case, one outlet or several outlets of the respective melt conductor functions as an extrusion nozzle or as a nozzle outlet. Alternatively, a separate extrusion nozzle is arranged downstream of the melt conductor or the melt conductor, which is fed with polymer melt from one or more melt conductors and at least indirectly guides the polymer melt from the extrusion tool into the environment. In this case, the extrusion tool thus comprises the melt conductor (s) as well as an extrusion nozzle located downstream in the direction of flow of the designated polymer melt.
Der bzw. die Schmelzeleiter sowie die Extrusionsdüse können separate Bauteile sein. Denkbar ist aber auch, dass der bzw. die Schmelzeleiter und die Extrusionsdüse einteilig ausgebildet sind. Das Extrusionswerkzeug kann somit eine Baugruppe sein, bestehend aus den genannten sowie, je nach Ausgestaltung und Anforderungen der Extrusionsanlage, weiteren Bauteilen. Die Düsenaustritte des jeweiligen Schmelzeleiters bzw. die Extrusi onsdüse ist somit in Fließrichtung der Polymerschmelze das für das Extrusionsprodukt formgebende Bauteil. Unter einem Schmelzemischer ist ein Bauteil oder eine Baugruppe zu verstehen, der eine plastifizierte Polymerschmelze in jeweils einem oder mehreren Eintritten aufnimmt, wobei die Polymerschmelze anschließend über zusammengeführte bzw. sich kreuzende Schmel zekanäle zusammengeführt bzw. gemischt wird, bis die Polymerschmelze an einem oder mehreren Austritten, deren Anzahl geringer ist als die der Eintritte aus dem Schmelzemi scher jeweils austritt. Mithin ist die Polymerschmelze zunächst in einer Vielzahl von in Schmelzekanälen geführten Schmelzefäden aufgeteilt, die durch das Multikanalsystem nach und nach zusammenführt werden. Mit anderen Worten weist der Schmelzemischer in einer der designierten Fließrichtung der Polymerschmelzen entgegengesetzten Richtung Schmelzekanäle auf, die über wenigstens eine Verzweigung und mehrere Generationen Weiterverzweigungen in aufgeteilte Schmelzekanäle aufgeteilt sind. Im Umkehrschluss werden Schmelzekanäle und somit auch die Schmelzefäden in der designierten Fließrich tung der Polymerschmelzen über mehrere Generationen Zusammenführungen vereint, sodass an einer Austrittsseite des Schmelzemischers weniger Austritte vorliegend als an einer Eintrittsseite des Schmelzemischers Eintritte. The melt conductor (s) and the extrusion nozzle can be separate components. However, it is also conceivable that the melt conductor (s) and the extrusion nozzle are designed in one piece. The extrusion tool can thus be an assembly consisting of the components mentioned and, depending on the design and requirements of the extrusion system, other components. The nozzle outlets of the respective melt conductor or the extrusion nozzle is thus the component that provides the shape for the extrusion product in the direction of flow of the polymer melt. A melt mixer is to be understood as a component or assembly that receives a plasticized polymer melt in one or more inlets, the polymer melt then being brought together or mixed via merged or intersecting melt channels until the polymer melt is at one or more outlets , the number of which is less than that of the entries from the Schmelzemi shear exits. The polymer melt is therefore initially divided into a large number of melt threads guided in melt channels, which are gradually brought together by the multi-channel system. In other words, in a direction opposite to the designated flow direction of the polymer melts, the melt mixer has melt channels which are divided into divided melt channels via at least one branch and several generations of branches. Conversely, melt channels and thus also the melt threads in the designated flow direction of the polymer melts are combined over several generations, so that there are fewer outlets on one outlet side of the melt mixer than on one inlet side of the melt mixer.
Demgegenüber ist unter einem Schmelzeverteiler ein Bauteil oder eine Baugruppe zu verstehen, der eine plastifizierte Polymerschmelze in einen oder mehrere Eintritte auf nimmt, wobei die Polymerschmelze anschließend über aufgeteilte Schmelzekanäle verteilt wird, bis die Polymerschmelze an zwei oder mehreren Austritten, deren Anzahl größer ist als die der Eintritte aus dem Schmelzeverteiler, austritt. Mithin wird die Polymerschmelze durch das Multikanal System nach und nach in eine Vielzahl von in Schmelzekanälen geführten Schmelzefäden aufgeteilt. Mit anderen Worten weist der Schmelzeverteiler in einer designierten Fließrichtung der Polymerschmelze Schmelzekanäle auf, die über wenigstens eine Verzweigung und mehrere Generationen Weiterverzweigungen in aufge teilte Schmelzekanäle aufgeteilt sind. Im Umkehrschluss werden Schmelzekanäle in einer der designierten Fließrichtung der Polymerschmelze entgegengesetzten Richtung über mehrere Generationen Zusammenführungen vereint, sodass an einer Austrittsseite des Schmelzemischers mehr Austritte ausgebildet sind als an einer Eintrittsseite des Schmel zemischers Eintritte. In contrast, a melt distributor is to be understood as a component or assembly that receives a plasticized polymer melt in one or more inlets, the polymer melt then being distributed over divided melt channels until the polymer melt at two or more outlets, the number of which is greater than the the inlets from the melt distributor, exits. The multichannel system therefore gradually divides the polymer melt into a large number of melt threads guided in melt channels. In other words, the melt distributor has melt channels in a designated flow direction of the polymer melt, which are divided into divided melt channels over at least one branch and several generations of branches. Conversely, melt channels are combined in a direction opposite to the designated flow direction of the polymer melt over several generations of merges, so that more outlets are formed on an outlet side of the melt mixer than inlets on an inlet side of the melt mixer.
Die Erfindung betrifft auch eine Extrusionsanlage, die insbesondere als Flachfolien-, Meltblown-, Spunbond-, Blasfolien-, Mono-Filament- oder Multi -Filament- Anlage ausgebildet ist und ein Extrusionswerkzeug umfasst, wobei das Extrusionswerkzeug zumindest einen Schmelzeleiter der vorgenannten Art aufweist. Die Extrusionsanlage ist im Wesentlichen dazu ausgebildet, ein extrudierfähiges Polymer aufzunehmen, dieses zu einer Polymerschmelze umzuwandeln oder als Polymerschmelze weiterzuverarbeiten, um anschließend durch eine geeignete Leitung der Polymerschmelze und nachgelagerte Verdüsung ein Extrusionsprodukt zu erzeugen. The invention also relates to an extrusion system which is designed in particular as a flat film, meltblown, spunbond, blown film, mono-filament or multi-filament system and comprises an extrusion tool, the extrusion tool has at least one fusible link of the aforementioned type. The extrusion system is essentially designed to receive an extrudable polymer, to convert it to a polymer melt or to process it further as a polymer melt in order to subsequently produce an extrusion product through a suitable line of the polymer melt and downstream atomization.
Unter dem Begriff „extrudierfahiges Polymer“ sind im Wesentlichen Materialien und deren Abmischungen und handelsüblichen Additiven zu verstehen, die extrudierfähig sind bzw. von einem Extruder verarbeitbar sind. Darunter sind insbesondere Thermoplaste gemeint, wie zum Beispiel Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylene (PE), Polypropylen (PP), Poly amid (PA), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) Polycarbonat (PC) Styrolbu tadien (SB), Polymethylmethacrylat (PMMA) Polyurethan (PUR) Polyethylenterephthalat (PET), Polyvenyalkohl (PVOH, PVAL) oder Polysulfon (PSU). Insbesondere kann es sich bei dem Polymer um ein Kunststoffpolymer handeln. Darüber hinaus sind auch Biowerk stoffe wie thermoplastische Stärke, Lösungen und weitere Materialien extrudierfähig und können für die hier vorliegende Erfindung anstelle von oder gemeinsam mit einem Kunst stoffpolymer verwendet werden. Der Einfachheit halber wird im Rahmen der hier vorlie genden Patentanmeldung meist nur von „Polymer“ oder „Kunststoffpolymer“ gesprochen. The term “extrudable polymer” is essentially to be understood as meaning materials and their mixtures and commercially available additives which are extrudable or can be processed by an extruder. This includes in particular thermoplastics, such as polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), poly amide (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polycarbonate (PC), styrene butadiene (SB), Polymethyl methacrylate (PMMA), polyurethane (PUR), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl alcohol (PVOH, PVAL) or polysulfone (PSU). In particular, the polymer can be a plastic polymer. In addition, biomaterials such as thermoplastic starch, solutions and other materials are extrudable and can be used for the present invention instead of or together with a plastic polymer. For the sake of simplicity, the present patent application usually only speaks of “polymer” or “plastic polymer”.
Das extrudierfähige Polymer kann der Extrusionsanlage beispielsweise als Granulat oder Pulver oder Flakes in im Wesentlichen fester Form bereitgestellt werden. Alternativ ist denkbar, dass wenigstens ein Teil des extrudierfähigen Polymers in im Wesentlichen flüssiger Form vorliegt. Die Bereitstellungseinheit, welche das extrudierfähige Polymer vorhält, kann beispielsweise ein Speicher sein, der das Polymer zur Speisung des Schmel zeleiters in der für den Schmelzeleiter geeigneten Form bereitstellt. Alternativ kann die Bereitstellungseinheit ein Extruder sein, der das extrudierfähige Polymer vorab in eine zur Speisung des Schmelzeleiters optimale Phase, beispielsweise von einer im Wesentlichen festen Form in eine im Wesentlichen flüssige Form, umwandelt. Bei Speisung des Schmel zeleiters ist die Polymerschmelze in der Regel im Wesentlichen vollständig aufgeschmol zen bzw. plastifiziert oder in Lösung und wird anschließend durch den Schmelzeleiter aufgeteilt und/oder zusammengeführt. Ferner ist möglich, dass ein Teil des Polymers in im Wesentlichen fester Form vorliegt oder vor der Speisung des Schmelzeleiters der im Wesentlichen flüssigen bzw. aufgeschmolzenen Polymerschmelze als Zusatzstoff bzw. Additiv zugegeben wird, wobei der feste Anteil eine andere Schmelztemperatur aufweisen kann als der aufgeschmolzene Anteil. Mit anderen Worten besteht das Polymer in diesem Fall aus mindestens zwei Komponenten, die dem Schmelzeleiter gemeinsam oder separat zugeführt werden. The extrudable polymer can be provided to the extrusion system, for example, as granules or powder or flakes in essentially solid form. Alternatively, it is conceivable that at least part of the extrudable polymer is in essentially liquid form. The supply unit which holds the extrudable polymer can be, for example, a storage unit which provides the polymer for feeding the melt conductor in the form suitable for the melt conductor. Alternatively, the supply unit can be an extruder which converts the extrudable polymer beforehand into a phase which is optimal for feeding the melt conductor, for example from an essentially solid form to an essentially liquid form. When the melt conductor is fed, the polymer melt is generally essentially completely melted or plasticized or in solution and is then divided up and / or brought together by the melt conductor. It is also possible for part of the polymer to be in essentially solid form or to be added as an additive or additive to the essentially liquid or melted polymer melt before feeding the melt conductor, the solid portion having a different melting temperature can be considered the melted portion. In other words, the polymer in this case consists of at least two components which are fed to the fusible conductor together or separately.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Extrusionsanlage. The invention also relates to a method for operating an extrusion plant.
Gattungsgemäße Schmelzeleiter und Extrusionswerkzeuge sind aus dem Stand der Technik der Extrusionstechnik bekannt und können in unterschiedlichen Ausführungsformen realisiert sein. Generic melt conductors and extrusion tools are known from the state of the art of extrusion technology and can be implemented in different embodiments.
Es sind Extrusionswerkzeuge mit einem kreisförmigen oder kreisringspaltförmigen Austrittsquerschnitt an der Extrusionsdüse bekannt. Beispielsweise existieren Wendelver teiler zum Beschicken von Runddüsen mit aus einer Bereitstellungseinheit bereitgestellter Polymerschmelze, wobei die Wendelverteiler wendelförmige Nuten aufweisen, welche außen oder innen an einer Mantelfläche eines Doms oder einer Pinole eingearbeitet sind. In diesem Zusammenhang existieren auch Pinoienverteiler oder Stegdomhalter, mittels welchen Polymerschmelze derart gleichmäßig verteilt werden kann, dass aus dem Extrusi onswerkzeug ein Folienschlauch oder ein Profil austreten kann. There are known extrusion tools with a circular or annular gap-shaped exit cross section on the extrusion nozzle. For example, there are spiral distributors for charging round nozzles with polymer melt provided from a supply unit, the spiral distributors having spiral grooves which are incorporated on the outside or inside of a jacket surface of a mandrel or a quill. In this context, pin distributors or bar dome holders also exist, by means of which polymer melt can be distributed evenly in such a way that a film tube or a profile can emerge from the extrusion tool.
Des Weiteren sind Extrusionswerkzeuge mit einem schlitzförmigen Austrittsquerschnitt an der Extrusionsdüse bekannt. Ziel des Schmelzeleiters dieses Extrusionswerkzeugs ist es, eine von einer Bereitstellungseinheit bereitgestellte Polymerschmelze möglichst gleichmä ßig bis zu den Düsenaustritten bzw. der Extrusionsdüse heran zu fördern, so dass an jeder Stelle des Düsenaustritts eine erforderliche Menge an Polymerschmelze über eine ge wünschte Breite vorliegt. Stand der Technik sind insbesondere Schmelzeleitersysteme als T -Verteiler, Fischschwanzverteiler sowie Kleiderbügelverteiler. Furthermore, extrusion tools with a slot-shaped exit cross section on the extrusion nozzle are known. The aim of the melt conductor of this extrusion tool is to convey a polymer melt provided by a supply unit as evenly as possible up to the nozzle outlets or the extrusion nozzle, so that a required amount of polymer melt is present over a desired width at every point of the nozzle outlet. State of the art are in particular melt conductor systems as T-distributors, fishtail distributors and clothes hanger distributors.
Außerdem sind Extrusionswerkzeuge mit einer Vielzahl einzelner Austrittsquerschnitte bekannt. Ziel des Schmelzeleiters dieses Extrusionswerkzeugs ist es, eine von einer Bereitstellungseinheit bereitgestellte Polymerschmelze möglichst gleichmäßig den Düsen austritten bzw. der Extrusionsdüse zuzuführen. Je nach Anwendungsbereich werden diese Schmelzeleiter als T-Verteiler, Kleiderbügelverteiler, Strangverteiler, Kanalverteiler, Stufenverteiler, Pinoienverteiler, Wendelverteiler oder Spaltverteiler ausgebildet. In addition, extrusion tools with a large number of individual outlet cross-sections are known. The aim of the melt conductor of this extrusion tool is to exit a polymer melt provided by a supply unit as uniformly as possible from the nozzles or to feed it to the extrusion nozzle. Depending on the area of application, these fusible conductors are designed as T-distributors, clothes hanger distributors, strand distributors, channel distributors, step distributors, pin distributors, spiral distributors or gap distributors.
Die meisten bisher bekannten Schmelzeleiter werden als mehrteilige Konstruktion bereit gestellt, wobei mindestens zwei Schmelzeleiterhälften miteinander verschraubt werden. Darüber hinaus existieren auch Schweißkonstruktionen. Dabei erweist es sich zunehmend problematischer, dass bei immer größer dimensionierten Extrusionswerkzeugen auch die Dimensionen eines Schmelzeleiters ansteigen, wodurch aufgrund des durch Scherspannun gen der Polymerschmelze bedingten herrschenden Werkzeuginnendrucks die Belastungen auf die Bauteile, insbesondere auf die die Polymerschmelze führenden Bauteile, zunehmen. Dadurch ergeben sich insbesondere bei der Extrusion von Produkten mit einem kleinen Extrusionsquerschnitt Einschränkungen bei der konstruktiven Gestaltung und Dimensio nierung insbesondere des Extrusionswerkzeugs. Most of the fusible conductors known to date are provided as a multi-part construction, with at least two fusible conductor halves being screwed together. There are also welded constructions. It is becoming increasingly problematic that the dimensions of a melt conductor increase with ever larger extrusion tools, which increases the stresses on the components, in particular on the components carrying the polymer melt, due to the prevailing mold cavity pressure caused by shear stresses in the polymer melt. This results in restrictions in the structural design and dimensioning, in particular of the extrusion tool, particularly when extruding products with a small extrusion cross section.
Jedenfalls werden solche Schmelzeleiter dazu eingesetzt, eine von einer Bereitstellungs einheit im Wesentlichen kontinuierlich bereitgestellte Polymerschmelze von einer Ein trittsseite des Schmelzeleiters mit einer Eintrittsquerschnittsgesamtfläche bis zu einer Austrittsseite des Schmelzeleiters mit einer geometrisch und räumlich wesentlich veränder ten Austrittsquerschnittsgesamtfläche als die Eintrittsquerschnittsgesamtfläche gleichmäßig zu verteilen oder zusammenzuführen. In any case, such melt conductors are used to uniformly distribute or merge a polymer melt, which is essentially continuously provided by a supply unit, from an inlet side of the melt conductor with a total inlet cross-sectional area to an outlet side of the melt conductor with a geometrically and spatially significantly changed total outlet cross-sectional area than the total inlet cross-sectional area.
Ein als Schmelzeverteiler ausgebildeter Schmelzeleiter hat also die Aufgabe, die Polymer schmelze stromab an der Austrittsseite des Schmelzeverteilers mit einer größeren Aus trittsquerschnittsgesamtfläche bereitzustellen als dem Schmelzeleiter stromauf zugeführt wurde. Mit anderen Worten gesagt, die Polymerschmelze muss von einem ersten Gesamt durchgangsquerschnitt gleichmäßig auf einen zweiten Gesamtdurchgangsquerschnitt mit einer größeren Breite verteilt werden, wobei der jeweilige austrittsseitig austretende Schmelzekanalquerschnitt nicht geradlinig verlaufen muss, wie etwa bei einer austrittseitig angeordneten Breitschlitzdüse, sondern auch bogenförmig oder auch kreisrund, wie zum Beispiel hinsichtlich einer austrittseitig angeordneten Runddüse, verlaufen kann. Jedenfalls ist der Gesamtumfang des zweiten Gesamtdurchgangsquerschnitts, das heißt die Summe aller Elmfänge der Schmelzekanäle an der Austrittsseite des Schmelzeleiters, wesentlich größer als der des ersten Gesamtdurchgangsquerschnitts an der Eintritts seite des Schmelze leiters. A melt conductor designed as a melt distributor has the task of providing the polymer melt downstream on the outlet side of the melt distributor with a larger total exit cross-sectional area than was fed to the melt conductor upstream. In other words, the polymer melt must be distributed evenly from a first overall passage cross-section to a second overall passage cross-section with a greater width, whereby the respective melt channel cross-section exiting on the outlet side does not have to run in a straight line, as is the case with a slot nozzle arranged on the outlet side, but also arc-shaped or circular , for example with regard to a round nozzle arranged on the outlet side. In any case, the total circumference of the second total passage cross section, that is, the sum of all Elmfänge the melt channels on the exit side of the melt conductor, is significantly larger than that of the first total passage cross section on the entry side of the melt conductor.
Demgegenüber hat ein als Schmelzemischer ausgebildeter Schmelzeleiter die Aufgabe, die Polymerschmelze stromab an der Austrittsseite mit einer geringeren Austrittsquerschnitts gesamtfläche bereitzustellen als dem Schmelzeleiter stromauf zugeführt wurde. Mit anderen Worten gesagt, die Polymerschmelze muss von einem ersten Gesamtdurchgangs- querschnitt gleichmäßig auf einen Gesamtdurchgangsquerschnitt mit einer wesentlich geringeren Gesamtquerschnittsfläche zusammengeführt bzw. gemischt werden, wobei der jeweilige austrittsseitig austretende Schmelzekanal querschnitt auch in diesem Fall nicht geradlinig verlaufen muss. In contrast, a melt conductor designed as a melt mixer has the task of providing the polymer melt downstream on the exit side with a smaller total exit cross-section than was fed to the melt conductor upstream. In other words, the polymer melt has to be cross-section can be brought together or mixed uniformly to a total passage cross-section with a significantly smaller total cross-sectional area, the respective melt channel exiting cross-section not having to run in a straight line in this case either.
Die Polymerschmelze wird in der Regel eintrittsseitig des Schmelzeleiters von mindestens einer Bereitstellungseinheit, insbesondere von mindestens einem Extruder oder derglei chen, kontinuierlich bereitgestellt und dem Schmelzeleiter zugeführt. Austrittsseitig des Schmelzeleiters wird die Polymerschmelze zumindest mittelbar verdüst, um kontinuierlich ein Extrusionsprodukt zu erzeugen. The polymer melt is generally provided continuously on the inlet side of the melt conductor by at least one supply unit, in particular from at least one extruder or the like, and fed to the melt conductor. On the outlet side of the melt conductor, the polymer melt is at least indirectly atomized in order to continuously produce an extrusion product.
Beispielsweise offenbart die DE 21 14 465 A eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Vertei lung thermoplastischer Kunststoffe von mindestens einer Extruderkopfdüse zu mehreren Blas- oder Spitzköpfen hin, wobei die Vorrichtung einen massiven Verteilerblock aufweist, in welchem eine Vielzahl an Bohrungen und zusätzlichen Bolzen eingebracht sind, um Schmelzeleitungen sowie Elmlenkstellen innerhalb des massiven Verteilerblocks zu realisieren. For example, DE 21 14 465 A discloses a device for evenly distributing thermoplastic plastics from at least one extruder head nozzle to several blow or pointed heads, the device having a massive manifold block in which a large number of bores and additional bolts are introduced in order to create melt lines as well as elbow steering points within the massive distribution block.
In der EP 0 197 181 Bl ist ein Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Spritzgießverteilers beschrieben, wobei der Spritzgießverteiler verschiedene Abzweigun gen aufweist, um Schmelze von einer gemeinsamen Einlassöffnung zu einer Mehrzahl von Auslassöffnungen zu übertragen. Der Spritzgießverteiler ist aus zwei aus Werkzeugstahl bestehenden Platten mit sich gegenüberliegenden Oberflächen zusammengeschraubt, wobei die Oberflächen übereinstimmende Nuten aufweisen, um Schmelzekanäle im Inneren des Schmelzeverteilers auszugestalten. EP 0 197 181 B1 describes a method for producing a composite injection molding distributor, the injection molding distributor having various branches in order to transfer melt from a common inlet opening to a plurality of outlet openings. The injection molding manifold is screwed together from two plates made of tool steel with opposing surfaces, the surfaces having matching grooves in order to design melt channels in the interior of the melt manifold.
Aus der DE 197 03 492 Al ist ein Schmelzeverteiler für in einem Extruder plastifizierte Kunststoffschmelze bekannt, welche nach dem Auspressen aus einer Extrusionsdüse in mehrere, einzelne Stränge für vereinzelte Bearbeitungswerkzeuge aufgeteilt wird. Der Schmelzeverteiler weist einen Zuführkanal und einen daran anschließenden Stutzen mit Verteilerkanälen auf, wobei die Zahl der Verteilerkanäle der Anzahl der Bearbeitungs werkzeuge entspricht, und wobei die Mittelpunkte der Mündungen der am Stutzen ausge bildeten Verteilerkanäle auf einem Kreis liegen, um an allen Bearbeitungswerkzeugen Kunststoffschmelze mit möglichst gleichen Temperaturprofilen bereitstellen zu können. Wann immer im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung von einem Schmelzelei ter die Rede ist, so sei vor allem an einen Schmelzeleiter einer Extrusionsanlage gedacht, der entweder selbst Düsenaustritte zum Erzeugen von Extrusionsprodukten aufweist oder zum Speisen einer formgebenden Extrusionsdüse ausgebildet ist. Es sei also an einen solchen Schmelzeleiter gedacht, der Teil eines Extrusionswerkzeugs einer Extrusionsanla ge ist. In der Formulierung der Patentansprüche soll die Formulierung „für ein Extrusionswerkzeug einer Extrusionsanlage“ nicht implizieren, dass das Extrusionswerkzeug oder die Anlage zwingender Teil des jeweiligen Anspruchs sein sollen, sondern vielmehr nur die Eignung fordern. Des Weiteren soll die Formulierung „für eine Extrusionsanlage“ nicht implizieren, dass die Anlage zwingender Teil des jeweiligen Anspruchs sein soll. From DE 197 03 492 A1 a melt distributor for plasticized plastic melt in an extruder is known, which after being pressed out of an extrusion nozzle is divided into several individual strands for individual processing tools. The melt distributor has a feed channel and an adjoining nozzle with distributor channels, the number of distributor channels corresponding to the number of machining tools, and the centers of the mouths of the distributor channels formed on the nozzle lying on a circle in order to allow plastic melt with all machining tools as possible to be able to provide the same temperature profiles. Whenever a melt conductor is mentioned in the context of the present patent application, a melt conductor of an extrusion system should be thought of, which either itself has nozzle outlets for producing extrusion products or is designed to feed a shaping extrusion nozzle. So it is thought of such a fusible link that is part of an extrusion tool of an extrusion plant. In the formulation of the patent claims, the phrase “for an extrusion tool of an extrusion system” should not imply that the extrusion tool or the system should be a mandatory part of the respective claim, but rather only require suitability. Furthermore, the wording “for an extrusion system” should not imply that the system should be a mandatory part of the respective claim.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schmelzeleiter weiterzuentwickeln sowie deren Nachteile zu überwinden. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Extrusi onswerkzeuge, Extrusionsanlagen sowie diesbezügliche Verfahren, insbesondere zum Betreiben solcher Extrusionsanlagen, weiterzuentwickeln. The invention is based on the object of further developing fusible conductors and overcoming their disadvantages. In particular, the invention is based on the object of further developing extrusion tools, extrusion systems and related processes, in particular for operating such extrusion systems.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Schmelzeleiter mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte optionale Weiterbildungen des Schmelzeleiters ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 12. Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Extrusionswerkzeug gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Extrusionswerkzeugs ergeben sich aus Unteranspruch 14. Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Extrusionsanlage gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Außerdem wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage gemäß Patentanspruch 16 gelöst. According to the invention, this object is achieved by a fusible link with the features of independent claim 1. Advantageous optional further developments of the fusible conductor emerge from the subclaims 2 to 12. Furthermore, the object of the invention is achieved by an extrusion tool according to claim 13. Advantageous further developments of the extrusion tool emerge from dependent claim 14. Furthermore, the object of the invention is achieved by an extrusion system according to patent claim 15. In addition, the object of the invention is achieved by a method for operating a system according to patent claim 16.
Nach einem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung löst diese Aufgabe ein Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusionswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehrere Schmelzeleiterblöcke sowie ein Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens eines der Schmelzeleiterblöcke angeordnet ist sowie mindestens einen Eintritt und mindestens einen Austritt für Polym erschmelze aufweist, wobei zwischen einem Eintritt und einem mit dem Eintritt fluidisch verbundenen Austritt mehrere hintereinander angeordnete Verzweigungen und mehrere Generationen Weiterver zweigungen über mehrere Generationen aufgeteilter Schmelzekanäle ausgebildet sind, wobei m Schmelzekanäle a-ter Generation mit x-ten lokalen Querschnitten und n Schmelzekanäle b-ter Generation mit y-ten lokalen Querschnitten vorhanden sind, wobei n>m, wenn b>a, wobei die y-ten lokalen Querschnitte der Schmelzekanäle b-ter Generation kleiner sind als die x-ten lokalen Querschnitte der Schmelzekanäle a-ter Generation, und wobei in designierter Fließrichtung der Polymerschmelze die Schmelzekanäle a-ter Generation dem Eintritt und die Schmelzekanäle b-ter Generation dem Austritt zu orientiert sind, sodass der Schmelzeleiter für einen designierten Schmelzestrom der Polymerschmelze als Schmelzeverteiler dient, oder in designierter Fließrichtung der Polymerschmelze die Schmelzekanäle a-ter Generation dem Austritt und die Schmelzekanäle b-ter Generation dem Eintritt zu orientiert sind, sodass der Schmelzeleiter für einen designierten Schmelzestrom der Polymerschmelze als Schmelzemischer dient. According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by a melt conductor, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, having two or more melt conductor blocks and a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in a three-dimensional manner within at least one of the melt conductor blocks and has at least one inlet and at least one outlet for polymer melt, whereby between an inlet and an outlet fluidically connected to the inlet, several branches arranged one behind the other and several generations of further branches are formed over several generations of divided melt channels, m melt channels of the a-th generation with x-th local cross-sections and n melt channels of the b-th generation y-th local cross-sections are present, where n> m, if b> a, where the y-th local cross-sections of the melt channels of the b-th generation are smaller than the x-th local cross-sections of the melt channels of the a-th generation, and where in In the designated flow direction of the polymer melt, the melt channels of the a-th generation are oriented towards the inlet and the melt channels of the b-th generation are oriented toward the exit, so that the melt conductor serves as a melt distributor for a designated melt flow of the polymer melt, or the melt channels of the a-th generation in the designated flow direction of the polymer melt the exit and the Sc The b-th generation melt channels are oriented towards the inlet so that the melt conductor serves as a melt mixer for a designated melt flow of the polymer melt.
Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein können. First of all, it should be expressly pointed out that in the context of the present patent application, indefinite articles and numerical information such as "one", "two" etc. should generally be understood as "at least" information, i.e. as "at least one ...", "At least two ..." etc., unless it is explicitly stated in the respective context or it is obvious or technically imperative for a person skilled in the art that only "exactly one ...", "exactly two ..." etc. can be meant.
Weiterhin sind alle Zahlenangaben sowie Angaben zu Verfahrensparametern und/oder Vorrichtungsparametern im technischen Sinne zu verstehen, d.h. als mit den üblichen Toleranzen versehen zu verstehen. Auch aus der expliziten Angabe der Einschränkung „wenigstens“ oder „mindestens“ o.ä. darf nicht geschlossen werden, dass bei der einfachen Verwendung von „ein“, also ohne die Angabe von „wenigstens“ o.ä., ein „genau ein“ gemeint ist. Furthermore, all numerical data as well as data on process parameters and / or device parameters are to be understood in the technical sense, ie to be understood as provided with the usual tolerances. Even from the explicit specification of the restriction “at least” or “at least” or the like, it must not be concluded that simply using “a”, i.e. without specifying “at least” or the like, means “exactly one” " is meant.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: The following should be explained in terms of the terms:
Unter einem „Schmelzeleiter“ ist ein Bauteil oder eine Baugruppe, umfassend einen Schmelzeleiterblock mit dem Multikanal System, zu verstehen, welches dazu ausgebildet ist, eine dem Schmelzeleiter zugeführte Polymerschmelze je nach Ausbildung des Multika nalsystems zu verteilen und/oder zusammenzuführen. Der Schmelzeleiter kann ausschließ lich als Schmelzeverteiler ausgebildet sein, der die designierte Polymerschmelze von wenigstens einem Eintritt auf eine Vielzahl Austritte verteilt. Ferner kann der Schmelzelei ter ausschließlich als Schmelzemischer ausgebildet sein, der die designierte Polymer schmelze von zwei oder mehr Eintritten auf eine der Anzahl der Eintritte gegenüber geringere Gesamtzahl Austritte zusammenführt. Außerdem kann der Schmelzeleiter in beliebiger Reihenfolge teilweise als Schmelzeverteiler sowie teilweise als Schmelzemi scher ausgebildet sein, sodass die designierte Polymerschmelze beliebig verteilt und zusammengeführt werden kann, wobei die Anzahl der Ein- und Austritte anwendungsge mäß beliebig wählbar ist. Der Schmelzeleiter ist vorzugsweise wenigstens teilweise mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt. A “fuse link” is to be understood as a component or an assembly comprising a fuse block with the multi-channel system, which is designed to distribute and / or merge a polymer melt fed to the fuse link depending on the design of the multi-channel system. The melt conductor can be designed exclusively as a melt distributor, which distributes the designated polymer melt from at least one inlet to a large number of outlets. Furthermore, the melt conductor can be designed exclusively as a melt mixer which brings together the designated polymer melt from two or more inlets to one of the number of inlets compared to a lower total number of outlets. In addition, the melt conductor can be designed in any order partly as a melt distributor and partly as a melt mixer, so that the designated polymer melt can be distributed and merged as desired, the number of inlets and outlets being arbitrarily selectable according to the application. The fusible conductor is preferably manufactured at least partially by means of an additive manufacturing process.
Als „Schmelzeleiterblock“ wird dasjenige Bauteil des Schmelzeleiters bezeichnet, welches zusammengesetzt und verspannt mit weiteren Schmelzeleiterblöcken eine Blockeinheit bildet, in der das Multikanal System ganz oder teilweise aufgenommen ist und/oder welche das Multikanal System durch Zusammenfügen von zueinander fluidleitungsgepassten Teilen des Multikanalsystems bildet. Der jeweilige Schmelzeleiterblock ist vorzugsweise mittels eines additiven Herstellungsverfahrens ausgebildet. Der jeweilige Schmelzeleiterblock kann ein Grundkörper sein, welcher massiv oder mit Stütz Strukturen, beispielsweise in Skelettbauweise ausgebildet ist. Die Stütz Strukturen können zur Gewährleistung einer statischen Stabilität des jeweiligen Schmelzeleiterblocks ausgeformt sein, wobei die Stützstruktur ferner zur Stützung des Multikanalsystems ausgebildet sein kann. Ist der Schmelzeleiter als Schmelzeverteiler ausgebildet, wird nachfolgend der Begriff „Schmelzeverteilerblock“ als Synonym für den Schmelzeleiterblock verwendet. Gleichermaßen wird, wenn der Schmelzeleiter als Schmelzemischer ausgebildet ist, der Begriff „Schmelzemischerblock“ als Synonym für den Schmelzeleiterblock verwendet. The term "fuse block" refers to that component of the fuse link which, when assembled and braced with other fuse blocks, forms a block unit in which the multi-channel system is fully or partially accommodated and / or which forms the multi-channel system by joining together parts of the multi-channel system that are matched to each other in a fluid line. The respective fusible conductor block is preferably formed by means of an additive manufacturing process. The respective fusible conductor block can be a base body which is solid or has support structures, for example in a skeleton construction. The support structures can be formed to ensure static stability of the respective fusible conductor block, wherein the support structure can also be formed to support the multi-channel system. If the melt conductor is designed as a melt distributor, the term “melt distributor block” is used as a synonym for the melt conductor block. Alike If the melt conductor is designed as a melt mixer, the term “melt mixer block” is used as a synonym for the melt conductor block.
Die Schmelzeleiterblöcke sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Schmelzeleiter modular ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Schmelzeleiterblöcke prinzipiell - voraus gesetzt zueinander passende Gestaltung - beliebig zusammengesetzt und miteinander verbunden bzw. verspannt werden können. Mithin sind die einzelnen Schmelzeleiterblöcke auswechselbar ausgebildet und derart zueinander angeordnet, dass eine einfache Montage, Wartung und/oder Instandhaltung des Schmelzeleiters möglich ist. Anders gesagt können die Schmelzeleiterblöcke lösbar, das heißt beispielsweise - und bevorzugt - mittels einer gegenseitigen Verspannung und Abdichtung, aber auch nicht lösbar, das heißt insbesondere stoffschlüssig, miteinander verbunden werden. Unter einer lösbaren Verbindung bzw. Verspannung ist zu verstehen, dass die einzelnen Schmelzeleiterblöcke beispielsweise im Schadensfall, für Instandhaltungsmaßnahmen, zum Wechseln eines Moduls oder für einen Transport oder dergleichen zerstörungsfrei demontierbar bzw. auswechselbar ausgebildet sind. Dadurch ist eine einfache Montage, Demontage, Wartung und/oder Instandhaltung des Schmelzeleiters möglich. The fusible conductor blocks are preferably designed in such a way that the fusible conductor is modular. This means that the fusible conductor blocks can in principle be put together and connected to one another or braced in any way - provided that they have a matching design. The individual fusible conductor blocks are therefore designed to be exchangeable and are arranged in relation to one another in such a way that simple assembly, maintenance and / or servicing of the fusible conductor is possible. In other words, the fusible conductor blocks can be connected to one another in a detachable manner, that is, for example - and preferably - by means of mutual bracing and sealing, but also in a non-detachable manner, that is to say in particular with a material connection. A releasable connection or bracing is understood to mean that the individual fusible conductor blocks are designed to be non-destructive or replaceable, for example in the event of damage, for maintenance measures, for changing a module or for transport or the like. This enables simple assembly, disassembly, maintenance and / or servicing of the fuse link.
Ein Vorteil der modularen Bauweise des Schmelzeleiters mittels mehrerer Schmelzeleiter blöcke ist, dass vergleichsweise einfach konstruierte Schmelzeleiterblöcke als Standardblö cke hergestellt und vorgehalten werden können, wobei diese Standardblöcke vergleichsweise einfache Kanalführungen des Multikanalsystems und/oder eine einfach herstellbare Außengeometrie aufweisen können. Dies ermöglicht eine simple Montage des Schmelzeleiters durch Vereinfachung der Schmelzeleiterblöcke, wobei die Schmelzeleiter blöcke je nach Ausbildung des Grundkörpers und/oder des Multikanal Systems beliebig in Reihe und/oder parallel angeordnet werden können. Darüber hinaus können Standardblö cke beliebig mit individuell gestalteten und konstruierten Schmelzeverteilerblöcken kombiniert werden, die ferner derart ausgebildet sein können, dass sie Kanalaustritte der Standardblöcke abdichtend verschließen. Ein vorteilhaftes Verfahren zum Konstruieren eines Schmelzeleiters kann daher im Zusammenfügen von einerseits einer Auswahl von für mehrere Aufträge vorgehaltenen Standardblöcken und andererseits individuell für einen Kundenauftrag kreierten Blöcken bestehen. One advantage of the modular design of the fuse link by means of several fuse link blocks is that comparatively simply constructed fuse link blocks can be produced and kept available as standard blocks, whereby these standard blocks can have comparatively simple channel routing of the multi-channel system and / or an outer geometry that is easy to manufacture. This enables simple assembly of the fusible conductor by simplifying the fusible conductor blocks, with the fusible conductor blocks being able to be arranged in series and / or parallel as desired, depending on the design of the base body and / or the multichannel system. In addition, standard blocks can be combined as desired with individually designed and constructed melt distribution blocks, which can also be designed in such a way that they seal off channel outlets of the standard blocks. An advantageous method for constructing a fusible link can therefore consist in combining, on the one hand, a selection of standard blocks available for several orders and, on the other hand, blocks individually created for a customer order.
Als „Schmelzekanal“ wird ein Polymerschmelze bzw. ein Schmelzestrom der Polymer schmelze führender, im Wesentlichen länglich ausgebildeter Abschnitt des Multikanal sys- tems bezeichnet, der sich ausschließlich longitudinal bzw. gerade erstrecken oder Krüm mungen, beispielsweise in Form von Kurven aufweisen kann, um eine dreidimensionale Ausbildung des Multikanalsystems zu realisieren. Eine Mehrzahl solcher Schmelzekanäle sind über Verzweigungen und Weiterverzweigungen fluidisch miteinander verbunden und bilden so das Multikanal System aus, wobei zwei oder mehr Schmelzekanäle in Reihe und/oder parallel angeordnet werden können, um die Polymerschmelze entsprechend den Anforderungen an den Schmelzeleiter zu verteilen und/oder zu mischen. Die Schmelzeka näle erstrecken sich vom jeweiligen Eintritt bis zu dem mit dem Eintritt fluidisch verbun denen jeweiligen Austritt. A "melt channel" is a polymer melt or a melt flow of the polymer melt-carrying, essentially elongated section of the multi-channel system. tems, which extend exclusively longitudinally or in a straight line or can have curvatures, for example in the form of curves, in order to realize a three-dimensional design of the multi-channel system. A plurality of such melt channels are fluidically connected to one another via branches and further branches and thus form the multi-channel system, whereby two or more melt channels can be arranged in series and / or in parallel in order to distribute and / or close the polymer melt according to the requirements of the melt conductor Mix. The Schmelzeka channels extend from the respective inlet to the fluidically verbun with the inlet which respective outlet.
Der jeweilige Schmelzekanal kann beliebig ausgeformt sein. So ist denkbar, dass der Schmelzekanal einen im Wesentlichen unveränderten Schmelzekanalquerschnitt, das heißt einen beliebig ausgebildeten lokalen Querschnitt aufweist, der sich über die gesamte Länge des jeweiligen Schmelzekanals zwischen den Verzweigungen erstreckt. Der lokale Quer schnitt kann eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittsform, eine im Wesentlichen ovale oder elliptische Querschnittsform und/oder eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Querschnittsform aufweisen. Auch eine von den bekannten geometrischen Standardformen abweichende Querschnittsform kann für den Schmelzekanal gewählt werden, insbesondere bei Übergängen zwischen den bekannten Standardformen. Wann immer im Rahmen dieser Erfindung von einer bestimmten Querschnittsform eines Schmel zekanals gesprochen wird, so ist damit gemeint, dass der jeweilige Schmelzekanal die besagte Querschnittsform bzw. den lokalen Querschnitt über einen Großteil von dessen axialer Erstreckung im Wesentlichen konstant aufweist, vorzugsweise von größer oder gleich 50 % der Länge des jeweiligen Schmelzekanals, bevorzugt von mindestens 2/3 der Länge des jeweiligen Schmelzekanals, ferner bevorzugt von mindestens 3/4 der Länge des jeweiligen Schmelzekanals. The respective melt channel can be shaped as desired. It is thus conceivable that the melt channel has an essentially unchanged melt channel cross-section, that is to say a local cross-section of any configuration which extends over the entire length of the respective melt channel between the branches. The local cross-section can have an essentially circular cross-sectional shape, an essentially oval or elliptical cross-sectional shape and / or an essentially rectangular or square cross-sectional shape. A cross-sectional shape that deviates from the known geometric standard shapes can also be selected for the melt channel, in particular in the case of transitions between the known standard shapes. Whenever a specific cross-sectional shape of a melt channel is spoken of in the context of this invention, this means that the respective melt channel has the said cross-sectional shape or the local cross-section essentially constant over a large part of its axial extent, preferably greater than or equal to 50% of the length of the respective melt channel, preferably of at least 2/3 of the length of the respective melt channel, further preferably of at least 3/4 of the length of the respective melt channel.
In Reihe hintereinander angeordnete und über Verzweigungen bzw. Weiterverzweigungen miteinander fluidisch verbundene Schmelzekanäle werden im Rahmen der hier vorliegen den Patentanmeldung als in „Generationen“ eingeteilt beschrieben, die je nach Ausbildung des Schmelzeleiters und in Abhängigkeit der Fließrichtung der designierten Polymer schmelze in aufsteigender oder absteigender alphabetischer Reihenfolge bezeichnet werden. Gleiches gilt auch für die Verzweigungen und Weiterverzweigungen, die ebenfalls in Generation mit aufsteigender bzw. absteigender Reihenfolge bezeichnet werden. Die „designierte Fließrichtung“ der Polymerschmelze bezieht sich auf die Anordnung des Schmelzeleiters in der Extrusionsanlage sowie die Ausbildung des Multikanalsystems, wobei die Fließrichtung stets von einem Eintritt bis zu einem mit dem Eintritt fluidisch verbundenen Austritt verläuft, unabhängig davon, ob Polymerschmelze im Multikanal Sys tem verteilt und/oder vermischt wird. Insbesondere verläuft die designierte Fließrichtung der Polymerschmelze von einer Eintrittsseite bis hin zu einer Austrittsseite des Schmelze leiters. In the context of the present patent application, melt channels arranged in series and fluidically connected to one another via branches or further branches are described as being divided into "generations" which, depending on the design of the melt conductor and depending on the direction of flow of the designated polymer, melt in ascending or descending alphabetical order Order are designated. The same also applies to the branches and further branches, which are also designated in generations with ascending or descending order. The "designated flow direction" of the polymer melt relates to the arrangement of the melt conductor in the extrusion system and the design of the multi-channel system, with the flow direction always running from an inlet to an outlet fluidically connected to the inlet, regardless of whether the polymer melt is in the multi-channel system is distributed and / or mixed. In particular, the designated flow direction of the polymer melt runs from an entry side to an exit side of the melt conductor.
Als „Multikanalsystem“ wird eine vorzugsweise zumindest teilweise mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellte Kanalstruktur innerhalb des Schmelzeleiters bezeichnet, die im jeweiligen Schmelzeleiterblock wenigstens teilweise integriert ist und sich dreidimensional räumlich innerhalb des jeweiligen Schmelzeleiterblocks erstreckt. Das Multikanalsystem besteht aus einer Vielzahl miteinander fluidisch verbundener Schmelzekanäle, die sich von mindestens einem Eintritt hin zu mindestens einem fluidisch mit dem Eintritt verbundenen Austritt erstrecken und die je nach Ausbildung des Schmel zeleiters über Verzweigungen und Weiterverzweigungen bzw. über Zusammenführungen fluidisch miteinander verbunden sind. Die Schmelzekanäle des Multikanalsystems sind in Reihe fluidisch hintereinander verbunden oder parallel zueinander geschaltet angeordnet. Bei einer Reihenschaltung ist mindestens ein Schmelzekanal a-ter Generation über eine Verzweigung bzw. Weiterverzweigung mit mindestens einem Schmelzekanal b-ter Generation fluidisch verbunden, wobei der Schmelzekanal a-ter Generation je nach Ausbildung des Schmelzeleiters als Verteiler oder Mischer in der designierten Fließrich tung der Polymerschmelze stromab oder stromauf des jeweiligen Schmelzekanals b-ter Generation liegt. Mit anderen Worten ist der Schmelzekanal a-ter Generation über eine Verzweigung oder eine Zusammenführung mit dem Schmelzekanal b-ter Generation fluidisch verbunden. Demgegenüber sind mehrere, bevorzugt alle, Schmelzekanäle einer jeweiligen Generation parallel angeordnet. A “multichannel system” is a channel structure, preferably at least partially produced by means of an additive manufacturing process, within the fuse link, which is at least partially integrated in the respective fuse link block and extends three-dimensionally within the respective fuse link block. The multi-channel system consists of a large number of melt channels fluidly connected to one another, which extend from at least one inlet to at least one outlet fluidly connected to the inlet and which, depending on the design of the melt conductor, are fluidically connected to one another via branches and further branches or via junctions. The melt channels of the multichannel system are fluidically connected in series or arranged in parallel to one another. In the case of a series connection, at least one melt channel of the a-th generation is fluidically connected via a branching or further branching with at least one melt channel of the b-th generation, the melt channel of the a-th generation depending on the design of the melt conductor as a distributor or mixer in the designated flow direction of the Polymer melt downstream or upstream of the respective b-th generation melt channel. In other words, the a-th generation melt channel is fluidically connected to the b-th generation melt channel via a branch or a junction. In contrast, several, preferably all, melt channels of a respective generation are arranged in parallel.
Unter einem „Eintritt“ des Multikanalsystems ist der Eingang des Multikanalsystems in den jeweiligen Schmelzeleiterblock zu verstehen, in den die von einer Bereitstellungsein heit bereitgestellte Polymerschmelze in den jeweiligen Schmelzeleiterblock gespeist wird. Anders gesagt ist der jeweilige Eintritt eintrittsseitig bzw. an einer Eintrittsseite am jeweiligen Schmelzeleiterblock angeordnet. Demgegenüber ist unter einem „Austritt“ des Multikanalsystems der Ausgang oder Ausfluss des Multikanalsystems aus dem jeweiligen Schmelzeleiterblock zu verstehen, aus dem die durch den jeweiligen Schmelzeleiterblock geführte bzw. verteilte und/oder zusammengeführte Polymerschmelze aus dem jeweiligen Schmelzeleiterblock austritt. Der jeweilige Austritt kann derart ausgebildet sein, dass er als Düse fungiert, wobei der jeweilige Austritt somit ein Düsenaustritt ist. Alternativ oder ergänzend kann der jeweilige Austritt auch derart ausgebildet sein, dass er eine stromab des Schmelzeleiters angeschlos sene Extrusionsdüse speist, die die Polymerschmelze entsprechend verdüst, um ein Extrusionsprodukt zumindest mittelbar herzustellen. Mithin ist der jeweilige Austritt austrittsseitig bzw. an einer Austrittsseite am jeweiligen Schmelzeleiterblock angeordnet. An “entry” of the multichannel system is to be understood as the entry of the multichannel system into the respective fusible link block, into which the polymer melt provided by a supply unit is fed into the respective fusible link block. In other words, the respective inlet is arranged on the inlet side or on an inlet side on the respective fusible conductor block. In contrast, an “exit” of the multichannel system is to be understood as the exit or outflow of the multichannel system from the respective fusible conductor block from which the polymer melt guided or distributed and / or merged through the respective fusible conductor block emerges from the respective fusible conductor block. The respective outlet can be designed in such a way that it functions as a nozzle, the respective outlet thus being a nozzle outlet. Alternatively or in addition, the respective outlet can also be designed in such a way that it feeds an extrusion nozzle connected downstream of the melt conductor, which atomizes the polymer melt accordingly in order to at least indirectly produce an extrusion product. The respective outlet is therefore arranged on the outlet side or on an outlet side on the respective fusible conductor block.
Der Schmelzeleiterblock weist demnach eine Eintrittsseite und eine Austrittseite auf, wobei die Eintrittsseite mit dem jeweiligen Eintritt in Bezug auf die designierte Fließrichtung einer Polymerschmelze stromab der Bereitstellungseinheit angeordnet ist, und wobei die Austrittsseite mit dem jeweiligen Austritt stromauf einer Extrusionsdüse bzw. stromab der Eintrittsseite mit dem jeweiligen Eintritt angeordnet ist. The fusible conductor block accordingly has an inlet side and an outlet side, the inlet side with the respective inlet being arranged downstream of the supply unit in relation to the designated flow direction of a polymer melt, and the outlet side with the respective outlet upstream of an extrusion nozzle or downstream of the inlet side with the respective entry is arranged.
Wenn der vorliegende Schmelzeleiter als Schmelzeverteiler ausgebildet ist, weist der Schmelzeleiter mehr Austritte auf als Eintritte, da der jeweilige Eintritt vorzugsweise über mindestens zwei Generationen aufgeteilter Schmelzekanäle mit einer Vielzahl von Austrit ten fluidisch verbunden ist. Um einen Schmelzestromabriss der designierten Polymer schmelze zu verhindern, das Multikanalsystem vor ungewollten Ablagerungen zu schützen sowie die Schubspannungen im Multikanal System im Wesentlichen konstant zu halten, vergrößert sich ein Gesamtquerschnitt aller lokalen Querschnitte der Schmelzekanäle einer jeweiligen Generation mit steigender Generation. Zwar verkleinert sich der jeweilige lokale Querschnitt der n Schmelzekanäle b-ter Generation im Vergleich zum jeweiligen lokalen Querschnitt der m Schmelzekanäle a-ter Generation, jedoch nimmt die Anzahl der Schmel zekanäle von Generation zu Generation, das heißt mit steigender Reihenfolge des Alpha bets, zu. Anders gesagt ist der Schmelzekanal a-ter Generation dem Eintritt zu orientiert, wobei der Schmelzekanal b-ter Generation dem Austritt zu orientiert ist und in der desig nierten Fließrichtung der Polymerschmelze auf den Schmelzekanal a-ter Generation folgt. Dementsprechend folgt ein Schmelzekanal c-ter Generation in der designierten Fließrich tung der Polymerschmelze auf den Schmelzekanal b-ter Generation, und so weiter, wobei der Schmelzekanal c-ter Generation in Bezug auf den Schmelzekanal a-ter und b-ter Generation ebenfalls dem Austritt zu orientiert ist. Der Schmelzekanal b-ter Generation ist demgegenüber in Bezug auf den Schmelzekanal c-ter Generation dem Eintritt zu orientiert. Ein Schmelzekanal einer a-ten Generation teilt sich in mindestens zwei Schmelzekanäle einer b-ten Generation auf, wobei sich wiederum ein Schmelzekanal der b-ten Generation in mindestens zwei Schmelzekanäle einer c-ten Generation aufteilt, und so weiter. Mithin steigt die alphabetische Reihe der Generationen der Schmelzekanäle sowie die Anzahl der Schmelzekanäle entlang der designierten Fließrichtung der Polymerschmelze von Genera tion zu Generation. If the present melt conductor is designed as a melt distributor, the melt conductor has more outlets than inlets, since the respective inlet is preferably fluidically connected to a plurality of outlets over at least two generations of divided melt channels. In order to prevent a break in the melt flow of the designated polymer melt, to protect the multi-channel system from unwanted deposits and to keep the shear stresses in the multi-channel system essentially constant, a total cross-section of all local cross-sections of the melt channels of a respective generation increases with increasing generation. Although the respective local cross-section of the n melt channels of the bth generation decreases compared to the respective local cross-section of the m melt channels of the a-th generation, the number of melt channels increases from generation to generation, i.e. with increasing order of the alpha bet . In other words, the a-th generation melt channel is oriented towards the inlet, the b-th generation melt channel being oriented toward the exit and following the a-th generation melt channel in the designed flow direction of the polymer melt. Accordingly, a melt channel of the c-th generation follows the melt channel of the b-th generation in the designated flow direction of the polymer melt, and so on, the melt channel of the c-th generation in relation to the melt channel a-ter and b-ter Generation is also oriented towards leaving. In contrast, the melt channel of the b-th generation is to be oriented towards the entrance in relation to the melt channel of the c-th generation. A melt channel of an a-th generation is divided into at least two melt channels of a b-th generation, with a melt channel of the b-th generation in turn being divided into at least two melt channels of a c-th generation, and so on. As a result, the alphabetical series of the generations of the melt channels and the number of melt channels along the designated flow direction of the polymer melt increases from generation to generation.
Ist der vorliegende Schmelzeleiter als Schmelzemischer ausgebildet, weist der Schmelze leiter mehr Eintritte auf als Austritte, da mindestens zwei der Eintritte über vorzugsweise mindestens zwei Generationen zusammengeführter Schmelzekanäle mit einer geringeren Anzahl von Austritten fluidisch verbunden ist. Der Gesamtquerschnitt aller lokalen Querschnitte der Schmelzekanäle einer jeweiligen Generation nimmt mit sinkender Generation ab, um einen Schmelzestromabriss der designierten Polymerschmelze zu verhindern sowie die Wandschubspannungen im Multikanal System im Wesentlichen konstant zu halten. Zwar vergrößert sich der jeweilige lokale Querschnitt der n Schmelzekanäle b-ter Generation im Vergleich zum jeweiligen lokalen Querschnitt der m Schmelzekanäle a-ter Generation, jedoch nimmt die Anzahl der Schmelzekanäle von Generation zu Generation, das heißt mit sinkender Reihenfolge des Alphabets, ab. Anders gesagt ist am Beispiel von drei Generationen Schmelzekanäle im Multikanalsystem der jeweilige Schmelzekanal c-ter Generation dem Eintritt zu orientiert, wobei der Schmelze kanal b-ter Generation dem Austritt zu orientiert ist und in der designierten Fließrichtung der Polymerschmelze auf den Schmelzekanal c-ter Generation folgt. Dementsprechend folgt ein Schmelzekanal a-ter Generation in der designierten Fließrichtung der Polymer schmelze auf den Schmelzekanal b-ter Generation, und ist in Bezug auf den Schmelzekanal c-ter und b-ter Generation ebenfalls dem Austritt zu orientiert. Der Schmelzekanal b-ter Generation ist demgegenüber in Bezug auf den Schmelzekanal c-ter Generation dem Eintritt zu orientiert. Das heißt, dass mindestens zwei Schmelzekanäle einer c-ten Genera tion zu einer dazu geringeren Anzahl Schmelzekanäle einer b-ten Generation zusammenge führt werden, wobei wiederum mindestens zwei Schmelzekanäle der b-ten Generation zu einer dazu geringeren Anzahl Schmelzekanäle einer a-ten Generation zusammengeführt werden. Mithin steigt die alphabetische Reihe der Generationen der Schmelzekanäle sowie die Anzahl der Schmelzekanäle entgegen der designierten Fließrichtung der Polymer schmelze von Generation zu Generation an. If the present melt conductor is designed as a melt mixer, the melt conductor has more inlets than outlets, since at least two of the inlets are fluidically connected via preferably at least two generations of merged melt channels with a smaller number of outlets. The total cross-section of all local cross-sections of the melt channels of a respective generation decreases with decreasing generation in order to prevent a melt flow of the designated polymer melt and to keep the wall shear stresses in the multi-channel system essentially constant. Although the respective local cross-section of the n melt channels of the bth generation increases compared to the respective local cross-section of the m melt channels of the a-th generation, the number of melt channels decreases from generation to generation, i.e. with a decreasing order of the alphabet. In other words, based on the example of three generations of melt channels in the multichannel system, the respective melt channel c-th generation is oriented towards the inlet, with the melt channel b-th generation oriented towards the outlet and in the designated flow direction of the polymer melt towards the melt channel c-th generation follows. Accordingly, a melt channel of the a-th generation follows the melt channel of the b-th generation in the designated flow direction of the polymer melt, and is also oriented towards the outlet in relation to the melt channel of the c-th and b-th generation. In contrast, the melt channel of the b-th generation is to be oriented towards the entrance in relation to the melt channel of the c-th generation. This means that at least two melt channels of a c-th generation are brought together to a smaller number of melt channels of a b-th generation, with at least two melt channels of the b-th generation in turn being combined to a smaller number of melt channels of an a-th generation become. As a result, the alphabetical series of the generations of the melt channels increases as well the number of melt channels against the designated flow direction of the polymer melt from generation to generation.
Darüber hinaus ist denkbar, den Schmelzeleiter teilweise als Schmelzeleiter und teilweise als Schmelzemischer auszubilden. Darunter ist anhand eines Beispiels zu verstehen, dass sich zunächst je ein Schmelzekanal einer a-ten Generation in mindestens zwei Schmelze kanäle einer b-ten Generation aufteilt, wobei sich wiederum ein Schmelzekanal der b-ten Generation in mindestens zwei Schmelzekanäle einer c-ten Generation aufteilt, sodass zunächst eine Verteilung der Polymerschmelze von Generation zu Generation erfolgt. Mindestens zwei Schmelzekanäle der c-ten Generation können darauffolgend wieder zu einer dazu geringeren Anzahl Schmelzekanäle einer b‘-ten Generation zusammengeführt werden, wobei mindestens zwei Schmelzekanäle der b‘-ten Generation anschließend in Schmelzekanäle a‘-ten Generation zusammengeführt werden können, und so weiter, sodass eine Zusammenführung der Polymerschmelze von Generation zu Generation erfolgt. Auch eine umgekehrte Anordnung, bei der zunächst Schmelzekanäle zusammengeführt und anschließend aufgeteilt werden sowie eine beliebige Kombination von Verteilungen und Zusammenführungen ist je nach Anforderungen an die Polymerschmelze und das daraus hergestellte Extrusionsprodukt denkbar. In addition, it is conceivable to design the melt conductor partially as a melt conductor and partially as a melt mixer. Using an example, this is to be understood as meaning that a melt channel of an a-th generation is initially divided into at least two melt channels of a b-th generation, with a melt channel of the b-th generation in turn dividing into at least two melt channels of a c-th generation so that the polymer melt is initially distributed from generation to generation. At least two melt channels of the c-th generation can subsequently be merged again into a smaller number of melt channels of a b'th generation, with at least two melt channels of the b'th generation subsequently being able to be merged into melt channels of the a'-th generation, and so on continues, so that the polymer melt is brought together from generation to generation. A reverse arrangement, in which melt channels are first brought together and then divided, as well as any combination of distributions and merges, is also conceivable, depending on the requirements for the polymer melt and the extrusion product made from it.
Der Wortlaut „zu orientiert“ ist im Rahmen der Erfindung als eine Anordnung eines Schmelzekanals und/oder einer Verzweigung oder Weiterverzweigung einer ersten Generation relativ zu einer weiteren Generation zu verstehen. Weist ein Multikanalsystem beispielsweise eine a-te, b-te und c-te Generation Schmelzekanäle auf, wobei die a-te Generation direkt am Eintritt des jeweiligen Schmelzeleiterblocks, die c-te Generation direkt am Austritt des jeweiligen Schmelzeleiterblocks und die b-te Generation in desig nierter Fließrichtung der Polymerschmelze zwischen der a-ten und c-ten Generation angeordnet sind, so ist der Schmelzekanal der a-ten Generation relativ zu den Schmelzeka nälen b-ten und c-ten Generation dem Eintritt zu orientiert. Der Schmelzekanal der c-ten Generation ist demgegenüber relativ zu den Schmelzekanälen der a-ten und b-ten Genera tion dem Austritt zu orientiert. Der Schmelzekanal der b-ten Generation ist folglich einerseits relativ zum Schmelzekanal der a-ten Generation dem Austritt zu orientiert und andererseits relativ zum Schmelzekanal der c-ten Generation dem Eintritt zu orientiert. Unter dem Begriff „sich dreidimensional erstreckend“ ist im Folgenden zu verstehen, dass das Multikanal System in bis zu sechs verschiedenen Freiheitsgraden innerhalb des Schmel zeleiterblocks ausgebildet bzw. ausgeformt sein kann. Mit anderen Worten kann ein Schmelzekanal des Multikanalsystems abschnittsweise vertikal nach oben und/oder unten und/oder horizontal nach links und/oder nach rechts und/oder vor und/oder zurück verlau fen. Dabei werden, unabhängig davon, wie das Multikanal System innerhalb des jeweiligen Schmelzeleiterblocks ausgebildet ist, stets mindestens drei der sechs Freiheitsgrade in Anspruch genommen. Wird beispielsweise ein vertikal nach unten verlaufender Schmelze kanal a-ter Generation über eine im Wesentlichen 90°-Verzweigung in einer gemeinsamen Ebene bzw. in einer Blattebene in zwei Schmelzekanäle b-ter Generation aufgeteilt, verlaufen die aufgeteilten Schmelzekanäle ausgehend vom Schmelzekanal a-ter Generation beispielsweise in horizontaler Richtung nach links bzw. rechts. Mithin werden bei einer solchen einfachen Aufteilung eines Schmelzekanals bereits drei Freiheitsgrade genutzt. Wird einer der Schmelzekanäle jedoch derart verzweigt, dass wenigstens einer der aufge- teilten Schmelzekanäle teilweise mit einem Winkel zu der genannten Ebene bzw. verläuft, wird ein vierter und/oder fünfter Freiheitsgrad genutzt. Darüber hinaus kann einer der Schmelzekanäle b-ter Generation auch teilweise entgegen den vertikal nach unten geführ ten Schmelzekanal a-ter Generation, das heißt eine entgegengesetzte Fließrichtung der Polymerschmelze aufweisend, geführt werden, sodass auch der sechste Freiheitgrad genutzt wird. Ferner ist eine gekrümmte Ausbildung des Multikanalsystems bzw. der Schmelzeka näle und/oder der Weiterverzweigungen im Raum denkbar, sodass gleichzeitig mehrere Freiheitsgrade in Anspruch genommen werden können. The wording “to be oriented” is to be understood in the context of the invention as an arrangement of a melt channel and / or a branching or further branching of a first generation relative to a further generation. For example, if a multi-channel system has an a-th, b-th and c-th generation melt channels, the a-th generation directly at the entry of the respective fusible link block, the c-th generation directly at the exit of the respective fusible link block and the b-th generation are arranged in the designed flow direction of the polymer melt between the a-th and c-th generation, the melt channel of the a-th generation is to be oriented relative to the melt channels of the b-th and c-th generation at the entrance. In contrast, the melt channel of the c-th generation is oriented towards the outlet relative to the melt channels of the a-th and b-th generation. The melt channel of the bth generation is consequently on the one hand to be oriented relative to the melt channel of the a-th generation at the exit and on the other hand to be oriented relative to the melt channel of the cth generation at the entrance. In the following, the term “three-dimensionally extending” is to be understood as meaning that the multichannel system can be designed or shaped in up to six different degrees of freedom within the melting conductor block. In other words, a melt channel of the multichannel system can run vertically upwards and / or downwards and / or horizontally to the left and / or to the right and / or forwards and / or backwards in sections. Regardless of how the multi-channel system is designed within the respective fusible link block, at least three of the six degrees of freedom are always used. If, for example, a vertically downward-running melt channel of the a-th generation is divided into two melt channels of the b-th generation via an essentially 90 ° branching in a common plane or in a sheet plane, the divided melt channels run starting from the melt channel of the a-th generation for example in the horizontal direction to the left or right. Thus, with such a simple division of a melt channel, three degrees of freedom are already used. However, if one of the melt channels is branched in such a way that at least one of the divided melt channels runs partially at an angle to the plane mentioned, a fourth and / or fifth degree of freedom is used. In addition, one of the bth generation melt channels can also be partially directed opposite to the a-th generation melt channel, which is directed vertically downwards, i.e. having an opposite flow direction of the polymer melt, so that the sixth degree of freedom is also used. Furthermore, a curved design of the multi-channel system or the melt channels and / or the further branches in space is conceivable, so that several degrees of freedom can be used at the same time.
Eine „Verzweigung“ bzw. „Weiterverzweigung“ ist in der vorliegenden Erfindung ein Knotenpunkt, an dem unabhängig von einer Fließrichtung einer Polymerschmelze ein Schmelzekanal in mindestens zwei Schmelzekanäle aufgeteilt wird. Dabei ist eine Weiter verzweigung eine Verzweigung ab der zweiten Generation. Bei einem Schmelzeverteiler wird über eine Verzweigung ein Schmelzekanal a-ter Generation in zwei oder mehr Schmelzekanäle b-ter Generation aufgeteilt. Ein Schmelzekanal b-ter Generation wird nachfolgend über eine Weiterverzweigung in zwei oder mehr Schmelzekanäle c-ter Generation aufgeteilt. Bei einem Schmelzemischer fungieren demgegenüber die Verzwei gung bzw. die Weiterverzweigungen als Zusammenführungen, wobei zwei oder mehr Schmelzekanäle b-ter Generation über eine Zusammenführung in einen Schmelzekanal a- ter Generation oder in eine geringere Anzahl Schmelzekanäle a-ter Generation zusammen geführt bzw. zusammengefasst werden. In the present invention, a “branch” or “further branching” is a junction at which a melt channel is divided into at least two melt channels regardless of a flow direction of a polymer melt. A further branch is a branch from the second generation. In the case of a melt distributor, a melt channel of the a-th generation is divided into two or more melt channels of the b-th generation via a branch. A b-th generation melt channel is subsequently divided into two or more c-th generation melt channels via a further branching. In the case of a melt mixer, on the other hand, the branching or the further branches function as confluences, with two or more melt channels of the bth generation being brought together into a melt channel a- 3rd generation or in a smaller number of a-th generation melt channels are brought together or combined.
Mittels eines als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelzeleiters gelingt es, eine in den Schmelzeverteiler bzw. in das Multikanal System des Schmelzeverteilerblocks kontinuier lich eingespeiste Polymerschmelze bis zu einer Vielzahl Austritten derart zu verteilen, dass die Polymerschmelze an den Austritten bzw. den Austrittskanälen im Wesentlichen mit gleichen Schubspannungen bereitgestellt werden kann. Das Multikanal System ist demnach vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Polymerschmelze stets die gleiche, das heißt eine symmetrische Schmelzehistorie aufweist. Hierdurch gelingt es ferner, dass die Polymer schmelze an der Austrittsseite des Schmelzeleiters flächig besonders gleichmäßig verteilt und damit auch besonders gleichmäßig verteilt an einem sich diesen Austrittskanälen weiter stromab anschließenden Extrusionsraum, das heißt insbesondere einem Sammel raum und/oder einem Eingang der Extrusionsdüse bereitgestellt werden kann. By means of a melt conductor designed as a melt distributor, it is possible to distribute a polymer melt continuously fed into the melt distributor or into the multichannel system of the melt distributor block up to a large number of outlets in such a way that the polymer melt is provided at the outlets or the outlet channels with essentially the same shear stresses can be. The multichannel system is accordingly preferably designed in such a way that the polymer melt always has the same, that is to say a symmetrical melt history. This also makes it possible for the polymer melt to be distributed particularly uniformly over the entire area on the outlet side of the melt conductor and thus also particularly uniformly distributed in an extrusion space adjoining these outlet channels further downstream, i.e. in particular a collecting space and / or an inlet of the extrusion nozzle .
Der Begriff „gleiche Schubspannungen“ beschreibt im Sinne der Erfindung im Wesentli chen Wandschubspannungen zwischen der Wandung des Multikanalsystems und der im jeweiligen Schmelzekanal geführten Polymerschmelze, insbesondere in allen Verzwei gungsstufen bzw. in allen Generation der Schmelzkanäle, wobei die Schubspannungen im Wesentlichen gleich bzw. konstant oder annähernd gleich bzw. konstant sind, wobei hierbei die Schubspannungen weniger als 30 %, vorzugsweise weniger als 20 % und besonders bevorzugt weniger als 10 %, voneinander abweichen. In the context of the invention, the term "equal shear stresses" essentially describes wall shear stresses between the wall of the multi-channel system and the polymer melt conducted in the respective melt channel, in particular in all branching stages or in all generations of the melt channels, with the shear stresses being essentially the same or constant or are approximately the same or constant, with the shear stresses deviating from one another by less than 30%, preferably less than 20% and particularly preferably less than 10%.
Mittels eines als Schmelzemischer ausgebildeten Schmelzeleiters gelingt es, eine in den Schmelzemischer bzw. in das Multikanal System des Schmelzemischerblocks kontinuierlich eingespeiste Polymerschmelze an einer geringeren Anzahl Austritte derart zusammenzu führen, dass die Polymerschmelze an dem Austritt bzw. den Austritten im Wesentlichen mit gleichen Schubspannungen bereitgestellt werden kann. Auch in diesem Fall ist das Multikanal System vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Polymerschmelze am Austritt stets die gleiche, das heißt eine symmetrische Historie aufweist. Hierdurch gelingt es ferner, dass die Polymerschmelze an der Austrittsseite des Schmelzeleiters besonders gleichmäßig zusammengeführt und damit auch gezielt an einem sich dem Austrittskanal oder den Austrittskanälen weiter stromab anschließenden Extrusionsraum, das heißt insbesondere einem Sammelraum und/oder einem Eingang der Extrusionsdüse bereitge stellt werden kann. By means of a melt conductor designed as a melt mixer, it is possible to bring together a polymer melt continuously fed into the melt mixer or into the multi-channel system of the melt mixer block at a smaller number of outlets in such a way that the polymer melt is provided at the outlet or outlets with essentially the same shear stresses can. In this case too, the multichannel system is preferably designed in such a way that the polymer melt always has the same, that is to say symmetrical, history at the outlet. This also makes it possible for the polymer melt to be brought together particularly uniformly on the exit side of the melt conductor and thus also specifically in an extrusion space adjoining the exit channel or channels further downstream, that is to say in particular a collecting space and / or an entrance of the extrusion nozzle can be provided.
Dies wird im Wesentlichen realisiert durch sich von Generation zu Generation ändernde Querschnittsgrößen der Schmelzekanäle sowie den zwischen den Schmelzekanalgeneratio nen angeordneten Verzweigungen und Weiterverzweigungen bzw. Zusammenführungen. This is essentially achieved through the cross-sectional sizes of the melt channels that change from generation to generation, as well as the branches and further branches or junctions arranged between the melt channel generations.
Im Fall eines Schmelzeverteilers reduziert sich die Querschnittsfläche jedes Schmelzeka nals einer jeweiligen Generation mit steigender Generation sowie in designierter Fließrich tung der Polymerschmelze, wobei die Summe an Schmelzekanälen pro Generation mit steigender Generation zunimmt, sodass von Generation zu Generation in designierter Fließrichtung eine Aufteilung von Schmelzeströmen erfolgt. In the case of a melt distributor, the cross-sectional area of each melt channel of a respective generation decreases with increasing generation as well as in the designated flow direction of the polymer melt, whereby the sum of melt channels per generation increases with increasing generation, so that a division of melt flows takes place from generation to generation in the designated flow direction .
Bei einem Schmelzemischer steigt die Querschnittsfläche jedes Schmelzekanals einer jeweiligen Generation mit sinkender Generation sowie in designierter Fließrichtung der Polymerschmelze an, wobei die Summe an Schmelzekanälen pro Generation mit sinkender Generation abnimmt, sodass von Generation zu Generation in designierter Fließrichtung eine Zusammenführung von Schmelzeströmen erfolgt. In a melt mixer, the cross-sectional area of each melt channel of a respective generation increases with decreasing generation and in the designated flow direction of the polymer melt, whereby the sum of melt channels per generation decreases with decreasing generation, so that from generation to generation a merging of melt flows takes place in the designated flow direction.
Vorzugsweise erstreckt sich das Multikanal System durch wenigstens zwei der Schmelzelei terblöcke. Mit anderen Worten wird das Multikanal System erst dadurch komplett ausgebil det, wenn die Schmelzeleiterblöcke zueinander positioniert und montiert sind. Ein Teil der Schmelzekanäle des Multikanalsystems erstreckt sich, ein erstes Teilkanal System ausbil dend, durch einen ersten Schmelzeleiterblock und ein anderer Teil der Schmelzekanäle erstreckt sich, ein zweites Teilkanal System ausbildend, durch wenigstens einen zweiten Schmelzeleiterblock, wobei die Schmelzekanäle des ersten Schmelzeleiterblocks mit den Schmelzekanälen des zweiten Schmelzeleiterblocks fluidisch verbunden sind. The multi-channel system preferably extends through at least two of the fusible link blocks. In other words, the multi-channel system is only fully developed when the fusible conductor blocks are positioned and assembled with respect to one another. Part of the melt channels of the multi-channel system, forming a first sub-channel system, extends through a first melt conductor block and another part of the melt channels, forming a second sub-channel system, extends through at least one second melt conductor block, the melt channels of the first melt conductor block with the melt channels of the second fusible link block are fluidically connected.
Sind beispielsweise ein erster und zweiter Schmelzeleiterblock in Reihe geschaltet, mündet ein jeweiliger Austritt des ersten Schmelzeleiterblock in einen Eintritt des zweiten Schmel zeleiterblocks. If, for example, a first and a second fusible conductor block are connected in series, a respective exit of the first fusible conductor block opens into an inlet of the second fusible conductor block.
Demgegenüber können bei beispielsweise zwei parallel geschalteten Schmelzeleiterblö cken die Schmelzekanäle an den Seitenflächen bzw. an aneinander zur Anlage kommenden Anlageflächen der Schmelzeleiterblöcke Kanaleintritte und/oder Kanalaustritte aufweisen, die einen Schmelzekanal des im ersten Schmelzeleiterblocks ausgebildeten ersten Teilka- nalsystems mit einem Schmelzekanal des im zweiten Schmelzeleiterblocks ausgebildeten zweiten Teilkanal Systems fluidisch verbinden. In contrast, in the case of, for example, two fusible conductor blocks connected in parallel, the melt channels on the side surfaces or on contact surfaces of the fusible conductor blocks that come into contact with one another can have channel inlets and / or channel outlets which form a melt channel of the first partial channel formed in the first fused conductor block. nalsystems fluidly connect with a melt channel of the second sub-channel system formed in the second melt conductor block.
Weiterhin können bei beispielsweise zwei parallel geschalteten bzw. angeordneten Schmelzeleiterblöcken die Schmelzekanäle an den Seitenflächen bzw. an aneinander zur Anlage kommenden Anlageflächen der Schmelzeleiterblöcke Kanaleintritte und/oder Kanalaustritte aufweisen, die zwei Teil sammelräume bilden, die einen gemeinsamen Sammelraums realisieren, der sich über mindestens zwei parallel geschalteten Schmelzelei terblöcken erstreckt und in dem sich die Polymerschmelze gleichmäßig verteilt und mit einer gleichen Schmelzehistorie in die Schmelzekanäle der jeweiligen ausgebildeten Teilkanal Systeme des jeweiligen Schmelzeleiterblocks übergeht. Furthermore, in the case of, for example, two fusible conductor blocks connected or arranged in parallel, the melt channels on the side surfaces or on contact surfaces of the fusible conductor blocks that come into contact with one another can have channel inlets and / or channel outlets that form two partial collecting spaces that create a common collecting space that extends over at least two parallel connected melt conductor blocks and in which the polymer melt is evenly distributed and merges with the same melt history into the melt channels of the respective formed sub-channel systems of the respective melt conductor block.
Ein „Teilkanalsystem“ ist in diesem Zusammenhang ein in dem jeweiligen Schmelzeleiterblock ausgebildeter bzw. angeordneter Abschnitt des Multikanal Systems zu verstehen, wobei die Summe aller Teilkanal Systeme das Multikanal System bildet. Das Multikanal Sys tem liegt in der gesamten Größe erst nach der Montage der Schmelzeleiterblöcke im Extrusionswerkzeug vor. Die Teilkanal Systeme sind somit fluidisch miteinander verbun den. In this context, a “sub-channel system” is to be understood as a section of the multi-channel system which is formed or arranged in the respective fusible link block, the sum of all sub-channel systems forming the multi-channel system. The full size of the multi-channel system is only available after the fusible conductor blocks have been installed in the extrusion tool. The sub-channel systems are thus fluidically connected to one another.
Bevorzugt ist ein Verspannsystem vorgesehen, mittels welchem die Schmelzeleiterblöcke zu einer Blockeinheit miteinander verspannbar sind. Unter einer „Verspannung“ der Schmelzeleiterblöcke mittels des Verspannsystems ist zu verstehen, dass die miteinander verspannten Schmelzeleiterblöcke während einer Montage durch geeignete Mittel zunächst zueinander positioniert werden und diese Position im Anschluss derart gesichert wird, dass eine Relativbewegung der Schmelzeleiterblöcke verhindert und gleichzeitig ein optimales Fluchten der direkt miteinander fluidisch verbundenen Eintritte, Austritte und/oder Schmelzekanäle der beiden aneinander anliegenden Schmelzeleiterblöcke sichergestellt wird. Die Verspannung kann insbesondere hydraulisch und/oder mechanisch und/oder thermisch erfolgen. A bracing system is preferably provided, by means of which the fusible conductor blocks can be braced together to form a block unit. "Bracing" of the fusible conductor blocks by means of the bracing system means that the fusible conductor blocks that are braced together are initially positioned with respect to one another by suitable means during assembly and this position is then secured in such a way that a relative movement of the fusible conductor blocks is prevented and at the same time an optimal alignment of the direct fluidically connected inlets, outlets and / or melt channels of the two adjacent fusible conductor blocks is ensured. The bracing can in particular take place hydraulically and / or mechanically and / or thermally.
Der Vorteil ist dabei, dass beliebig viele Schmelzeleiterblöcke miteinander gekoppelt werden können, sodass der Schmelzeleiter modular ausgebildet wird. Dadurch ist ein in Form und Größe beliebig ausgebildeter Schmelzeleiter realisierbar, bei dem in Reihe und/oder parallel geschaltete Schmelzeleiterblöcke zu einer den Schmelzeleiter zumindest mittelbar ausbildenden Blockeinheit miteinander verspannt sind. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen der vorstehenden Absätze auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: The advantage here is that any number of fuse link blocks can be coupled to one another so that the fuse link is modular. As a result, a fusible conductor of any shape and size can be implemented, in which fusible conductor blocks connected in series and / or in parallel are braced to one another to form a block unit which at least indirectly forms the fusible conductor. It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehr Schmelzeleiterblöcke mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens zweier der Schmelzeleiterblöcke angeordnet ist, wobei der Schmelze leiter ein Verspannsystem umfasst, mittels welchem die Schmelzeleiterblöcke zu einer Blockeinheit miteinander verspannbar sind. Melt ladder, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in three dimensions extending within at least two of the melt conductor blocks, the melt conductor comprising a bracing system by means of which the Fusible conductor blocks can be clamped together to form a block unit.
Nach einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verspannsystem eine Halteeirichtung mit einem thermisch aktivierbaren Rahmenteil, mittels welchem wenigstens zwei der Schmel zeleiterblöcke gegeneinander verspannbar sind. According to one embodiment, the bracing system comprises a holding device with a thermally activatable frame part, by means of which at least two of the melting conductor blocks can be braced against one another.
Unter einer „thermischen Aktivierung des Rahmenteils“ der Halteeinrichtung ist zu verstehen, dass das Rahmenteil erst dann eine Verspannung der Schmelzeleiterblöcke realisiert, wenn es unter Temperatureinfluss eine thermische Expansion erfährt. Insbeson dere wenn sich die Schmelzeleiterblöcke während des Betriebs erwärmen, und zwar zumindest durch das durch das Multikanal System geförderte, aufgeschmolzene Polymer, und vorzugsweise durch eine ergänzende Temperierung der Schmelzeleiterblöcke, expan dieren die Schmelzeleiterblöcke thermisch und wechselwirken mit der Halteeinrichtung bzw. mit dem thermisch aktivierbaren Rahmenteil der Halteeinrichtung. Aufgrund der temperaturbedingten Änderung der geometrischen Abmessungen der Schmelzeleiterblöcke realisiert das Rahmenteil eine Verspannungswirkung der Schmelzeleiterblöcke gegenei nander. Mithin gewährleistet das Rahmenteil die Verspannung der Schmelzeleiterblöcke zu einer zusammenhängenden Blockeinheit. A “thermal activation of the frame part” of the holding device is to be understood as meaning that the frame part only braces the fusible conductor blocks when it undergoes thermal expansion under the influence of temperature. In particular when the fusible conductor blocks heat up during operation, at least through the melted polymer conveyed by the multi-channel system, and preferably through additional temperature control of the fusible conductor blocks, the fusible conductor blocks expand thermally and interact with the holding device or with the thermally activated one Frame part of the holding device. Due to the temperature-related change in the geometric dimensions of the fusible conductor blocks, the frame part creates a tensioning effect between the fusible conductor blocks. The frame part therefore ensures that the fusible conductor blocks are braced to form a coherent block unit.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen der vorstehenden Absätze auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt, wobei ein analoges Verfahren zum Zusammensetzen der Schmel zeleiterblöcke und des Rahmenteils ebenfalls unabhängig vorteilhaft ist: It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being disclosed as independent and independently advantageous would therefore be as follows, whereby an analogous method for assembling the Schmel zeleiterblocks and the frame part is also independently advantageous:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehr Schmelzeleiterblöcke mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens zweier der Schmelzeleiterblöcke angeordnet ist, wobei der Schmelze leiter eine Halteeirichtung mit einem thermisch aktivierbaren Rahmenteil umfasst, wobei wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke infolge einer Temperaturdifferenz zwischen Rahmenteil und Schmelzeleiterblöcken bei Montage und Betrieb gegeneinander verspannt sind. Melt ladder, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in a three-dimensional manner within at least two of the melt conductor blocks, the melt conductor having a holding device with a thermally activatable frame part comprises, wherein at least two of the fusible conductor blocks are braced against each other as a result of a temperature difference between the frame part and the fusible conductor blocks during assembly and operation.
Vorzugweise weisen die Schmelzeleiterblöcke Positioniermittel auf, mittels welchen die mindestens zwei Schmelzeleiterblöcke zueinander positionierbar sind. Das bzw. die Positioniermittel sind bevorzugt an aneinander zur Anlage kommenden Anlageflächen der Schmelzeleiterblöcke angeformt und können ebenso wie der Rest des jeweiligen Schmelze leiterblocks mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt sein, vorzugsweise direkt zusammen mit dem jeweiligen Schmelzeleiterblock. Die Positioniermittel sind zur formschlüssigen Verbindung von mindestens zwei Schmelzeleiterblöcken vorgesehen. Beispielsweise ist an einem ersten Schmelzeleiterblock ein Vorsprung ausgebildet bzw. angeformt, der in eine am zweiten Schmelzeleiterblock ausgebildete Ausnehmung oder Vertiefung eingreift und dadurch zum einen eine direkte Positionierung der Schmelzelei terblöcke zueinander realisiert und zum anderen eine formschlüssige Verbindung erzeugt. Anders gesagt sind an den Schmelzeleiterblöcken Vater- und Mutter-Teile ausgebildet, die nach Montage der Schmelzeleiterblöcke eine direkte Positionierung gewährleisten, sodass auf eine zusätzliche Ausrichtung der Blöcke relativ zueinander verzichtet werden kann. Bevorzugt sind die Vater- und Mutter-Teile derart codiert positioniert, dass die Schmelze leiterblöcke nur in derjenigen Reihenfolge und Ausrichtung zueinander positioniert werden können, in welcher sie vorgesehen sind, wodurch eine Falschmontage des Schmelzeleiters vermieden werden kann. Durch Kleben oder Schweißen können die miteinander zu verbindenden Schmelzeleiterblöcke zusätzlich miteinander fixiert werden. Mithin können die miteinander zu verbindenden Schmelzeleiterblöcke stoffschlüssig verbunden werden. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen der vorstehenden Absätze auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: The fusible conductor blocks preferably have positioning means by means of which the at least two fusible conductor blocks can be positioned relative to one another. The positioning means (s) are preferably formed on contact surfaces of the fusible conductor blocks that come into abutment and, like the rest of the respective fusible conductor block, can be produced by means of an additive manufacturing process, preferably directly together with the respective fusible conductor block. The positioning means are provided for the form-fitting connection of at least two fusible conductor blocks. For example, a projection is formed or molded on a first fusible conductor block, which engages in a recess or depression formed on the second fusible conductor block and thereby on the one hand realizes a direct positioning of the fusible conductor blocks to one another and on the other hand creates a positive connection. In other words, male and female parts are formed on the fusible conductor blocks, which ensure direct positioning after the fusible conductor blocks have been assembled, so that additional alignment of the blocks relative to one another can be dispensed with. The male and female parts are preferably positioned coded in such a way that the melt conductor blocks can only be positioned in the order and alignment to one another in which they are provided, whereby incorrect assembly of the melt conductor can be avoided. The fusible conductor blocks to be connected can also be fixed to one another by gluing or welding. As a result, the fusible conductor blocks to be connected to one another can be materially connected. It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehr Schmelzeleiterblöcke mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens zweier der Schmelzeleiterblöcke angeordnet ist, wobei die Schmelze leiterblöcke Positioniermittel aufweisen, mittels welchen mindestens zwei der Schmelzelei terblöcke zueinander vorpositionierbar sind. Melt ladder, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising two or more melt conductor blocks with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in three-dimensional extending within at least two of the melt conductor blocks, the melt conductor blocks having positioning means by means of which at least two the fusible terminal blocks can be pre-positioned with respect to one another.
Bevorzugt sind Mittel zum Verbinden vorgesehen, insbesondere zum Schraubverbinden und/oder Verkleben der Schmelzeleiterblöcke. „Mittel zum Verbinden“ sind insbesondere dazu ausgebildet, eine form-, reib und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen den miteinander zu verspannenden Schmelzeleiterblöcken zu realisieren. Dabei können jeweils zwei Schmelzeleiterblöcke miteinander verbunden werden, wobei auch drei oder mehr Schmelzeleiterblöcke miteinander verbindbar sind. Eine Schraubverbindung umfasst vorzugsweise einen Gewindebolzen und eine Mutter, wobei der Gewindebolzen wenigs tens teilweise von den Schmelzeleiterblöcken aufgenommen wird. Eine Klebverbindung kann einen Ein- oder Mehrkomponentenkleber umfassen, welcher zwischen den miteinan der zu verklebenden Schmelzeleiterblöcken angeordnet wird. Means for connecting are preferably provided, in particular for screw connecting and / or gluing the fusible conductor blocks. “Means for connecting” are designed in particular to implement a form-fitting, frictional and / or material connection between the fusible conductor blocks to be braced with one another. In this case, two fusible conductor blocks can be connected to one another, three or more fusible conductor blocks also being connectable to one another. A screw connection preferably comprises a threaded bolt and a nut, the threaded bolt being at least partially received by the fusible conductor blocks. An adhesive connection can comprise a single- or multi-component adhesive which is arranged between the fusible conductor blocks to be glued together.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen der vorstehenden Absätze auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehr Schmelzeleiterblöcke mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens zweier der Schmelzeleiterblöcke angeordnet ist, wobei Mittel zum Verbinden, insbesondere zum Schraubverbinden und/oder Verkleben, der Schmelzeleiter blöcke vorgesehen sind. Melt conductor, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multichannel system, the multichannel system being arranged in a three-dimensional manner extending within at least two of the fusible conductor blocks, with means for Connect, in particular for screw connection and / or gluing, the fusible conductor blocks are provided.
Optional umfassen die Mittel zum Verbinden einen Zuganker, der durch wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke hindurchgeführt ist und der wenigstens zwei Schmelzeleiterblö cke gegeneinander verspannt. Dazu weisen die jeweiligen zu verspannenden Schmelzelei terblöcke vorteilhafterweise Durchbrüche oder Durchgangsöffnungen auf, durch die der Zuganker hindurchgeführt ist. Der Zuganker ist im montierten Zustand vorzugsweise vorgespannt. Der Zuganker kann beispielsweise parallel zu einer globalen Maschinenrich tung oder in einem Winkel bzw. schräg, insbesondere quer dazu angeordnet sein. Optionally, the means for connecting comprise a tie rod which is passed through at least two of the fusible conductor blocks and which braces at least two fusible conductor blocks against one another. For this purpose, the respective fusible link blocks to be braced advantageously have breakthroughs or through openings through which the tie rod is passed. The tie rod is preferably prestressed in the assembled state. The tie rod can, for example, be arranged parallel to a global machine direction or at an angle or at an angle, in particular transversely thereto.
Unter einer „globalen Maschinenrichtung“ ist die Anordnung des Schmelzeleiters, insbesondere des Schmelzeleiterblocks, in der Extrusionsanlage zu verstehen, wobei die globale Maschinenrichtung entlang der designierten Fließrichtung zwischen der Bereitstellungsein heit und einer eventuellen Extrusionsdüse bzw. den Düsenaustritten am Schmelzeleiter block verläuft. Mithin ist die globale Maschinenrichtung eine räumliche Erstreckung des Schmelzeleiters, insbesondere des Schmelzeleiterblocks, in der Extrusionsanlage unter Berücksichtigung der Eintrittsseite und Austrittsseite des Multikanalsystems für die designierte Polymerschmelze. A “global machine direction” is to be understood as the arrangement of the melt conductor, in particular the melt conductor block, in the extrusion system, the global machine direction running along the designated flow direction between the supply unit and any extrusion nozzle or the nozzle outlets on the melt conductor block. The global machine direction is therefore a spatial extension of the melt conductor, in particular the melt conductor block, in the extrusion system, taking into account the entry side and exit side of the multi-channel system for the designated polymer melt.
Demgegenüber kann eine „lokale Maschinenrichtung“ lokal von der globalen Maschinenrichtung abweichen, wobei die lokale Maschinenrichtung die lokale Ausrichtung des Multikanalsystems beschreibt, insbesondere des jeweiligen Schmelzekanals relativ zur globalen Maschinenrichtung. Die lokale Maschinenrichtung verläuft koaxial zur Längsach se des Schmelzekanals in Richtung der designierten Fließrichtung der Polymerschmelze. In einem besonders vereinfachten Fall kann die lokale Maschinenrichtung vorzugsweise dann abschnittsweise deckungsgleich mit der globalen Maschinenrichtung sein, wenn das Multikanal System einen Eintritt an einer Eintritts Seite des Schmelzeleiterblocks und einen fluidisch damit verbundenen und koaxial dazu angeordneten Austritt an einer der Ein trittsseite gegenüberliegenden Austrittsseite des Schmelzeleiterblocks aufweist. Die Ausrichtung des Schmelzekanals im Raum und somit die lokale Maschinenrichtung kann in diesem Fall zumindest partiell koaxial zur globalen Maschinenrichtung sein. In contrast, a “local machine direction” can deviate locally from the global machine direction, the local machine direction describing the local orientation of the multi-channel system, in particular of the respective melt channel relative to the global machine direction. The local machine direction runs coaxially to the longitudinal axis of the melt channel in the direction of the designated flow direction of the polymer melt. In a particularly simplified case, the local machine direction can preferably be congruent in sections with the global machine direction if the multichannel system has an inlet on an inlet side of the fusible link block and an outlet fluidically connected to it and arranged coaxially thereto on an outlet side of the fusible link block opposite the inlet side having. The spatial alignment of the melt channel and thus the local machine direction can in this case be at least partially coaxial with the global machine direction.
Da das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend im Schmelzeleiter bzw. im Schmelzeleiterblock ausgebildet ist, weicht die lokale Maschinenrichtung regelmäßig von der globalen Maschinenrichtung ab. Da alle sechs Freiheitsgrade zur Ausbildung des Multikanalsystems ausnutzbar sind, kann zum einen eine schräge Anordnung des jeweili gen Schmelzekanals relativ zur globalen Maschinenrichtung vorgesehen sein. Jedoch ist auch denkbar und kann insbesondere zum Einsparen von Bauraum von Vorteil sein, dass die lokale Maschinenrichtung bezogen auf die globale Maschinenrichtung abschnittsweise in die entgegengesetzte Richtung verläuft. Since the multi-channel system extends three-dimensionally in the fusible conductor or in the fusible conductor block, the local machine direction regularly deviates the global machine direction. Since all six degrees of freedom can be used to form the multi-channel system, an inclined arrangement of the respective melt channel relative to the global machine direction can be provided on the one hand. However, it is also conceivable and can be advantageous, in particular for saving installation space, for the local machine direction to run in sections in the opposite direction with respect to the global machine direction.
Dadurch können Schmelzekanäle des Multikanalsystems in einem besonderen Ausfüh rungsbeispiel bis nahezu zur Eintrittsseite des Schmelzeleiters, insbesondere des Schmelze leiterblocks, zurückgeführt werden. Der Vorteil des Führens der lokalen Maschinenrichtung der Schmelzekanäle entgegengesetzt zur globalen Maschinenrichtung besteht folglich darin, dass der Schmelzeleiter bzw. der Schmelzeleiterblock durch beliebi ge Führung der Schmelzekanäle relativ zur globalen Maschinenrichtung besonders bau raumsparend ausgebildet werden kann. Außerdem können die Schmelzekanäle beliebig um Anschluss- oder Befestigungselemente, insbesondere Schrauben, Gewinde oder derglei chen herumgeführt werden. As a result, melt channels of the multichannel system in a special exemplary embodiment can be returned almost to the entry side of the melt conductor, in particular the melt conductor block. The advantage of guiding the local machine direction of the melt channels opposite to the global machine direction is that the melt conductor or the melt conductor block can be designed in a particularly space-saving manner by guiding the melt channels in any way relative to the global machine direction. In addition, the melt channels can be routed around connection or fastening elements, in particular screws, threads or the like, as desired.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen der vorstehenden Absätze auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehr Schmelzeleiterblöcke mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens zweier der Schmelzeleiterblöcke angeordnet ist, wobei Mittel zum Verbinden, insbesondere zum Schraubverbinden und/oder Verkleben der Schmelzeleiter blöcke, vorgesehen sind, wobei die Mittel zum Verbinden einen Zuganker umfassen, , der durch wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke hindurchgeführt ist und der wenigstens zwei Schmelzeleiterblöcke gegeneinander verspannt. Melt conductor, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising two or more melt conductor blocks with a multichannel system, the multichannel system extending three-dimensionally within at least two of the fusible conductor blocks, with means for connecting, in particular for screw connection and / or Gluing the fusible conductor blocks are provided, wherein the means for connecting comprise a tie rod, which is passed through at least two of the fusible conductor blocks and which braces at least two fusible conductor blocks against one another.
Des Weiteren bevorzugt ist an einer Anlagefläche zwischen zwei aneinander zur Anlage kommenden Schmelzeleiterblöcken eine Dichtung angeordnet. Die Dichtung kann als Dichtring, als Dichtlippe oder dergleichen ausgebildet sein und ist insbesondere dazu vorgesehen, das Multikanal System gegenüber einer äußeren Atmosphäre abzudichten. Zudem wird mit der Dichtung verhindert, dass Feuchtigkeit oder Schmutz in das Multika nalsystem gelangt. Furthermore, a seal is preferably arranged on a contact surface between two fusible conductor blocks coming into contact with one another. The seal can be designed as a sealing ring, a sealing lip or the like and is in particular for this purpose intended to seal the multi-channel system against an external atmosphere. The seal also prevents moisture or dirt from getting into the multi-channel system.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen des vorstehenden Absatzes auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraph also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehr Schmelzeleiterblöcke mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens zweier der Schmelzeleiterblöcke angeordnet ist, wobei an einer Anlagefläche zwischen zwei aneinander zur Anlage kommenden Schmelzeleiterblöcken eine Dichtung angeordnet ist. Melt ladder, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, comprising two or more melt conductor blocks with a multichannel system, the multichannel system extending three-dimensionally within at least two of the fusible conductor blocks, with a contact surface between two fusible conductor blocks coming into contact with one another a seal is arranged.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass sich zwei oder mehr Multikanalsys teme durch wenigstens zwei Schmelzeleiterblöcke erstrecken, wobei ein Kanalaustritt eines k-ten Multikanalsystems des ersten Schmelzeleiterblocks einem Kanaleintritt eines k-ten Multikanalsystems des zweiten Schmelzeleiterblocks, und umgekehrt, eindeutig zugeord net ist. Mit anderen Worten sind der Schmelzeleiter und insbesondere die Schmelzeleiter blöcke derart konstruiert, dass das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend durch mindestens zwei der Schmelzeleiterblöcke verläuft, wobei während des Betriebs der Extrusionsanlage alle Schmelzeleiterblöcke als eine gemeinsame Blockeinheit fungieren und keine geometrischen Fehlstellen an den Schnittstellen zwischen den Schmelzeleiter blöcken, insbesondere zwischen den fluidisch verbundenen Schmelzekanälen, auftreten. Bevorzugt fluchten alle Kanalaustritte der Schmelzekanäle eines ersten Teilkanalsystems des ersten Schmelzeleiterblocks mit Kanaleintritten daran fluidisch angeschlossener Schmelzekanäle eines zweiten Teilkanalsystems des zweiten Schmelzeleiterblocks, wobei der jeweilige Kanalaustritt und der jeweilige Kanaleintritt idealerweise identische Quer schnitte aufweisen, um ungewollte Schubspannungsschwankungen, Entmischungserschei nungen und/oder Ablagerungen im Multikanal System zu vermeiden. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen des vorstehenden Absatzes auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: The invention includes the technical teaching that two or more multichannel systems extend through at least two fusible link blocks, a channel outlet of a k-th multi-channel system of the first fusible link block being clearly assigned to a channel inlet of a k-th multi-channel system of the second fusible link block, and vice versa . In other words, the fusible conductor and in particular the fusible conductor blocks are constructed in such a way that the multi-channel system extends three-dimensionally through at least two of the fusible conductor blocks, with all fusible conductor blocks functioning as a common block unit during operation of the extrusion system and no geometric defects at the interfaces between the Melt conductor blocks, in particular between the fluidically connected melt channels occur. Preferably, all channel outlets of the melt channels of a first sub-channel system of the first fusible conductor block are aligned with channel inlets of fluidically connected melt channels of a second sub-channel system of the second fusible link block, wherein the respective channel outlet and the respective channel inlet ideally have identical cross-sections to avoid unwanted shear stress fluctuations, segregation and / or deposits Avoid multi-channel system. It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraph also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend zwei oder mehr Schmelzeleiterblöcke mit zwei oder mehr Multikanal Systemen, wobei die Multikanal Systeme sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigstens zweier der Schmelzeleiterblöcke angeordnet sind, wobei ein Kanalaustritt, insbesondere mehrere oder alle Kanalaustritte, eines k-ten Multikanal Sys tems des ersten Schmelzeleiterblocks einem bzw. mehreren Kanaleintritten eines k-ten Multikanalsystems des zweiten Schmelzeleiterblocks, bevorzugt und umgekehrt, eindeutig zugeordnet sind. Melt conductor, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion plant, comprising two or more melt conductor blocks with two or more multichannel systems, the multichannel systems being arranged in a three-dimensional manner extending within at least two of the fusible conductor blocks, with one channel outlet, in particular several or all channel outlets , of a k-th multichannel system of the first fusible link block are uniquely assigned to one or more channel inlets of a k-th multichannel system of the second fusible link block, preferably and vice versa.
Vorzugsweise weist wenigstens einer der Schmelzeleiterblöcke einen Medienkanal auf, insbesondere für eine zirkulierende Fluidversorgung, vor allem zum Temperieren, und/oder für eine elektrische Leitung und/oder für eine Messeinrichtung. At least one of the fusible conductor blocks preferably has a media channel, in particular for a circulating fluid supply, especially for temperature control, and / or for an electrical line and / or for a measuring device.
Unter einem „Medienkanal“ ist in diesem Zusammenhang ein zusätzliches, neben dem Multikanal System ausgebildetes und fluidisch davon getrenntes Kanalsystem zu verstehen, das vom Aufbau grundsätzlich wie das Multikanalsystem ausgebildet sein kann. Das bedeutet, dass auch der Medienkanal sich dreidimensional erstreckend durch den Schmel zeleiterblock verlaufen kann und einen Eintritt sowie einen damit fluidisch verbundenen Austritt aufweist. Der Medienkanal verläuft räumlich beabstandet zwischen den Schmelze kanälen des Multikanalsystems und kann mit dem Multikanal System wirkverbunden sein. Der Medienkanal kann beispielsweise zur Führung eines Mediums, insbesondere eines Temperiermediums, ausgebildet sein. Im Gegensatz zum Hohlkammersystem ist der Medienkanal ein separater, platzsparend ausgebildeter Kanal oder ein separates Kanalsys tem, durch den bzw. das eine Wechselwirkung mit der in den Schmelzekanälen geführten, designierten Polymerschmelze realisierbar ist. Darüber hinaus kann der Medienkanal oder ein weiterer Medienkanal zur Führung von elektrischen Leitungen und/oder einer Messein richtung, wie beispielsweise eine Sensorik mit dessen elektrischer Versorgungsleitung, vorgesehen sein. Das Multikanal System kann aufgrund dessen additiver Herstellung um den ebenfalls additiv herstellbaren Medienkanal, oder umgekehrt, herumgeführt werden. Die zuvor beschriebenen Stützstrukturen können gleichermaßen zur Realisierung statischer Stabilität des Mediankanals genutzt werden. Gleichermaßen können die zuvor beschriebe nen Schnittstellen, und zwar Kanalaustritte bzw. -eintritte, zur Verbindung des Medienka nals zwischen wenigstens zwei Schmelzeleiterblöcken verwendet werden. In this context, a “media channel” is to be understood as an additional channel system that is formed in addition to the multi-channel system and fluidically separated therefrom, and which can basically be structured like the multi-channel system. This means that the media channel can also extend three-dimensionally through the melting conductor block and have an inlet and an outlet fluidically connected to it. The media channel runs spatially spaced between the melt channels of the multichannel system and can be operatively connected to the multichannel system. The media channel can be designed, for example, to guide a medium, in particular a temperature control medium. In contrast to the hollow chamber system, the media channel is a separate, space-saving channel or a separate channel system through which an interaction with the designated polymer melt guided in the melt channels can be realized. In addition, the media channel or another media channel for guiding electrical lines and / or a measuring device, such as a sensor system with its electrical supply line, can be provided. Due to its additive manufacturing, the multi-channel system can be the media channel, which can also be produced additively, or vice versa, can be routed around. The support structures described above can also be used to achieve static stability of the median canal. Likewise, the interfaces described above, namely channel outlets or inlets, can be used to connect the media channel between at least two fusible conductor blocks.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen der vorstehenden Absätze auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also represents an independent aspect of the invention in itself, that is, independent of the previously described independent patent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend einen Schmelzeleiterblock mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb des Schmelzeleiterblocks angeordnet ist, wobei der Schmelzeleiter, insbesondere der Schmelzeleiterblock, einen räumlich zwischen Schmelzekanälen des Multikanal Systems angeordneten Medienkanal aufweist, insbesondere für eine zirkulierende Fluidversorgung, vor allem zum Temperieren, und/oder für eine elektrische Leitung und/oder für eine Messeinrichtung. Melt conductor, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, comprising a melt conductor block with a multi-channel system, the multi-channel system being arranged in a three-dimensional manner within the melt conductor block, the melt conductor, in particular the melt conductor block, spatially between melt channels of the multi-channel system arranged media channel, in particular for a circulating fluid supply, especially for temperature control, and / or for an electrical line and / or for a measuring device.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist der Schmelzeleiterblock ein statisches Funktions element zur zumindest mittelbaren Beeinflussung der designierten Polymerschmelze auf. Unter einem „statischen Funktionselement“ ist wenigstens ein an oder im Multikanalsystem angeordnetes oder ausgebildetes im Wesentlichen ortsfestes Element oder Bauteil zu verstehen, das mit der designierten Polymerschmelze wechselwirkt. Das statische Funkti onselement realisiert eine derartige Beeinflussung der designierten Polymerschmelze, sodass die Eigenschaften, insbesondere die Fließeigenschaften, der Polymerschmelze vom Eintritt bis zum Austritt im Wesentlichen gleich bleiben, vorzugsweise verbessert werden. Insbesondere kann das statische Funktionselement bewirken, dass eine Schmelzetempera tur des Schmelzestroms homogener gestaltet wird. Auch können Ablagerungen und/oder Entmischungserscheinungen der Polymerschmelze im Multikanalsystem durch eine Homogenisierung des Schmelzestroms verhindert werden. Vorzugsweise ist das statische Funktionselement ein statisches Mischelement. Das stati sche Mischelement ist vorzugsweise innerhalb des Multikanalsystems bzw. in einem Schmelzekanal des Multikanalsystems angeordnet und wird vorteilhafterweise bei additi ver Herstellung des Multikanalsystems ebenfalls wenigstens teilweise additiv hergestellt. Das Mischelement kann rampenförmig, stabförmig, gekrümmt oder dergleichen ausgebil det sein und dient vornehmlich zur Durchmischung und Homogenisierung der designierten Polymerschmelze. Aufgrund der vorliegenden Schubspannungen in der Polymerschmelze liegen im Schmelzekanal unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten des Schmelzestroms vor, die von einer Mittelachse des Schmelzekanals zur Schmelzekanalwand hin abnimmt. Das statische Funktionselement, insbesondere das statische Mischelement, realisiert in diesem Zusammenhang eine Vergleichmäßigung des im Schmelzekanal geführten Schmel zestranges. Beispielsweise unmittelbar vor einem Austritt des Multikanalsystems kann eine Vergleichmäßigung der Schmelzeströmung durch ein statisches Mischelement eine gleichmäßige Speisung einer Extrusionsdüse oder eines stromauf der Extrusionsdüse ausgebildeten Sammelraums realisieren. According to one embodiment, the fusible conductor block has a static functional element for at least indirectly influencing the designated polymer melt. A “static functional element” is to be understood as meaning at least one essentially stationary element or component which is arranged or formed on or in the multichannel system and interacts with the designated polymer melt. The static functional element implements such an influence on the designated polymer melt, so that the properties, in particular the flow properties, of the polymer melt remain essentially the same from entry to exit, and are preferably improved. In particular, the static functional element can have the effect that a melt temperature of the melt flow is made more homogeneous. Deposits and / or segregation phenomena of the polymer melt in the multi-channel system can also be prevented by homogenizing the melt flow. The static functional element is preferably a static mixing element. The static mixing element is preferably arranged within the multichannel system or in a melt channel of the multichannel system and is advantageously also produced at least partially additively in the case of additive production of the multichannel system. The mixing element can be designed in the form of a ramp, rod, curved or the like and is primarily used for mixing and homogenizing the designated polymer melt. Due to the existing shear stresses in the polymer melt, there are different flow velocities of the melt flow in the melt channel, which flow speeds decrease from a central axis of the melt channel towards the melt channel wall. In this context, the static functional element, in particular the static mixing element, makes the melt zestranges guided in the melt channel more uniform. For example, immediately before the exit of the multi-channel system, a uniformity of the melt flow by a static mixing element can realize a uniform supply of an extrusion nozzle or a collecting space formed upstream of the extrusion nozzle.
Das statische Mischelement ist vorzugsweise im Schmelzekanal zwischen zwei Verzwei gungen bzw. Weiterverzweigungen angeordnet. Es ist denkbar, dass im Bereich des Mischelements eine geringfügige lokale Querschnittsänderung der lokalen Querschnitts form des Schmelzekanals ausgebildet ist, insbesondere um eine Mischwirkung zu verbes sern. Bevorzugt ist eine lokale Aufweitung des Schmelzekanals vorgesehen, die abhängig von der im jeweiligen Schmelzekanal vorliegenden Strömungseigenschaften ausgeformt ist, wobei der statische Mischer innerhalb der lokalen Aufweitung ausgebildet ist. Der Schmelzekanal weist vorzugsweise vor und nach der lokalen Aufweitung des Schmelzeka nals im Wesentlichen die gleiche Querschnittsgröße und -form auf, wobei in designierter Fließrichtung der Polymerschmelze dazwischen ein lokal vergrößerter Querschnitt ausge bildet ist. Die Querschnittsänderung kann stufenförmig und/oder rampenförmig ausgebildet sein. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn nach einer Richtungsänderung des Schmelzeka nals mit einem einfachen statischen Mischelement die Polymerschmelze bzw. die Schmel zeströmung von der Mittelachse des jeweiligen Schmelzekanals in Richtung der Wand des Schmelzekanals gelenkt wird. The static mixing element is preferably arranged in the melt channel between two branches or further branches. It is conceivable that a slight local change in cross-section of the local cross-sectional shape of the melt channel is formed in the area of the mixing element, in particular in order to improve a mixing effect. A local widening of the melt channel is preferably provided, which is shaped as a function of the flow properties present in the respective melt channel, the static mixer being formed within the local widening. The melt channel preferably has essentially the same cross-sectional size and shape before and after the local widening of the melt channel, a locally enlarged cross-section being formed in between in the designated flow direction of the polymer melt. The change in cross-section can be step-shaped and / or ramp-shaped. Furthermore, it is advantageous if, after a change in direction of the melt channel, the polymer melt or the melt flow is directed from the central axis of the respective melt channel in the direction of the wall of the melt channel with a simple static mixing element.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit den Merkmalen der vorstehenden Absätze auch für sich genommen einen unabhängigen Aspekt der Erfindung darstellt, also unabhängig vom zuvor beschriebenen unabhängigen Patentanspruch. Eine als unabhängig und selbständig vorteilhaft offenbart zu verstehende Merkmalskombination wäre demnach wie folgt: It should be expressly pointed out that a device with the features of the preceding paragraphs also per se constitutes an independent aspect of the invention represents, so regardless of the previously described independent claim. A combination of features to be understood as being independently and independently disclosed would therefore be as follows:
Schmelzeleiter, insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusi onswerkzeug einer Extrusionsanlage, aufweisend einen Schmelzeleiterblock mit einem Multikanal System, wobei das Multikanal System sich dreidimensional erstreckend innerhalb des Schmelzeleiterblocks angeordnet ist, wobei der Schmelzeleiter, insbesondere der Schmelzeleiterblock, ein statisches Funktionselement zur zumindest mittelbaren Beeinflus sung der designiert unter Druck durch das Multikanal System strömenden Polym erschmelze aufweist. Melt ladder, in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool of an extrusion system, having a fusible conductor block with a multi-channel system, the multi-channel system extending three-dimensionally within the fusible conductor block, the fusible conductor, in particular the fusible conductor block, a static functional element for at least indirect influence Solution of the designated polymer melt flowing under pressure through the multi-channel system.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Schmelzeleiterblock ein erstes Multikanal System und ein zweites Multikanal System, insbesondere ein drittes, viertes oder fünftes Multikanal System aufweist. Dabei ist denkbar, dass die Multikanal Systeme fluidisch voneinander getrennt verlaufen oder dass wenigstens zwei Multikanalsysteme zusammen geführt werden, um die Polymerschmelzen der zusammengeführten Multikanalsysteme miteinander zu vermengen. Auch mehr als fünf Multikanalsysteme sind denkbar, die jeweils wenigstens teilweise mittels eines additiven Herstellungsverfahrens innerhalb des Schmelzeleiterblocks ausgebildet werden. Die Multikanalsysteme können identische, beispielsweise aber auch unterschiedliche oder teils identische und teils unterschiedliche Polymerschmelzen leiten, um beispielsweise mehrlagige oder wenigstens teilweise überlappende Folienbahnen oder Filamente herzustellen. Auch hinsichtlich ihrer Material anforderungen und -eigenschaften unterschiedliche Polymerschmelzen können in den Multikanal Systemen geleitet, insbesondere zusammengeführt und/oder verteilt werden, um ein entsprechendes Extrusionsprodukt zu erzeugen. Ferner ist denkbar, dass einzelne Filamente aus Polymerschmelzen verschiedener Multikanalsysteme erzeugt werden. Mithin können Filamente aus unterschiedlichen Komponenten bzw. Polymerschmelzen mit beliebigen Mischungsverhältnissen ausgebildet werden, wobei die Komponenten bei spielsweise benachbart aneinander anliegend, in Lagen, Schichten und/oder Segmenten im jeweiligen Filament angeordnet sind. The invention includes the technical teaching that the fusible conductor block has a first multichannel system and a second multichannel system, in particular a third, fourth or fifth multichannel system. It is conceivable that the multi-channel systems run fluidically separated from one another or that at least two multi-channel systems are brought together in order to mix the polymer melts of the combined multi-channel systems with one another. More than five multi-channel systems are also conceivable, each of which is at least partially formed by means of an additive manufacturing process within the fusible conductor block. The multichannel systems can conduct identical, but for example also different or partly identical and partly different polymer melts in order to produce, for example, multi-layer or at least partly overlapping film webs or filaments. Polymer melts that differ in terms of their material requirements and properties can also be conducted into the multi-channel systems, in particular brought together and / or distributed in order to produce a corresponding extrusion product. It is also conceivable that individual filaments are produced from polymer melts from various multi-channel systems. Filaments can therefore be formed from different components or polymer melts with any mixing ratios, the components being arranged, for example, adjacent to one another, in layers, layers and / or segments in the respective filament.
Aus einer Vielzahl von Filamenten lassen sich Vliese bzw. Vliesstoffe mit gleichen oder verschiedenen Materialeigenschaften erzeugen. Ein Vlies besteht aus einer Vielzahl Einzelfilamenten, bevorzugt aus 20 bis 10.000 Einzelfilamenten pro Meter Breite des Vlieses. Die Austritte des jeweiligen Multikanalsystems können zur Verdüsung der Polymerschmelze zu einem Filament ausgebildet sein. Ferner ist denkbar, dass die dem Schmelzeleiterblock nachgelagerte Extrusionsdüse zur Herstellung der Filamente und anschließend des Vlieses vorgesehen ist. Nonwovens or nonwovens with the same or different material properties can be produced from a large number of filaments. A fleece consists of a multitude Individual filaments, preferably from 20 to 10,000 individual filaments per meter of width of the fleece. The outlets of the respective multi-channel system can be designed to atomize the polymer melt to form a filament. It is also conceivable that the extrusion nozzle downstream of the fusible conductor block is provided for producing the filaments and then the fleece.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Extrusionswerk zeug für eine Extrusionsanlage zum Erzeugen von Extrusionsprodukten gelöst, umfassend einen Schmelzeleiter gemäß der zuvor beschriebenen Art, wobei der Schmelzeleiter dazu ausgebildet ist, mindestens eine Polymerschmelze zu verteilen und/oder zu mischen. According to a second aspect of the invention, the object is achieved by an extrusion tool for an extrusion system for producing extrusion products, comprising a melt conductor according to the type described above, the melt conductor being designed to distribute and / or mix at least one polymer melt.
Unter einem „Extrusionswerkzeug“ ist eine Baugruppe einer Extrusionsanlage zu verstehen, die ein oder mehrere Schmelzeleiter mit jeweils einem oder mehreren Schmelzeleiter blöcken umfasst. Das Extrusionswerkzeug wird mit Polymerschmelze gespeist, die zumindest mittelbar in den Schmelzeleiter bzw. ein Multikanal System eines Schmelzelei terblocks des Schmelzeleiters geleitet wird. Stromauf des Extrusionswerkzeugs ist eine Bereitstellungseinheit in Form eines Extruders oder dergleichen zur Bereitstellung der designierten Polymerschmelze angeordnet. An “extrusion tool” is to be understood as an assembly of an extrusion system that comprises one or more melt conductors, each with one or more melt conductor blocks. The extrusion tool is fed with polymer melt, which is passed at least indirectly into the melt conductor or a multi-channel system of a melt conductor block of the melt conductor. A supply unit in the form of an extruder or the like for supplying the designated polymer melt is arranged upstream of the extrusion tool.
Stromab des Schmelzeleiters bzw. des jeweiligen Schmelzeleiterblocks ist vorzugsweise mindestens ein Extrusionsdüsensegment angeordnet, wobei der Schmelzeleiter bzw. der jeweilige Schmelzeleiterblock dazu ausgebildet ist, das jeweilige Extrusionsdüsensegment wenigstens teilweise mit Polymerschmelze zu speisen. Somit weist das Extrusionswerk zeug zwei oder mehrere Extrusionsdüsensegmente auf, die wiederum eine zusammenhän gende mindestens eine Extrusionsdüse mit einem jeweiligen Extrusionsdüsenaustritt bilden können, wobei die jeweilige Extrusionsdüse ebenfalls Teil des Extrusionswerkzeugs sein kann. Zur Zwischenformgebung oder endgültigen Formgebung des Extrusionsprodukts sind die Extrusionsdüsensegmente derart miteinander kombiniert bzw. verbunden, dass ein gemeinsamer Extrusionsdüsenaustritt ausgebildet wird, welcher eine gleichmäßige Form gebung der Polymerschmelze gewährleistet. At least one extrusion nozzle segment is preferably arranged downstream of the fusible conductor or the respective fusible conductor block, the fusible conductor or the respective fusible conductor block being designed to at least partially feed the respective extrusion nozzle segment with polymer melt. Thus, the extrusion tool has two or more extrusion nozzle segments, which in turn can form a contiguous at least one extrusion nozzle with a respective extrusion nozzle outlet, wherein the respective extrusion nozzle can also be part of the extrusion tool. For the intermediate or final shaping of the extrusion product, the extrusion nozzle segments are combined or connected to one another in such a way that a common extrusion nozzle outlet is formed, which ensures a uniform shape of the polymer melt.
Alternativ kann jeder Schmelzeleiterblock bereits eine einteilig damit verbundene Extrusi onsdüse umfassen oder selbst als Extrusionsdüse ausgebildet sein bzw. die Funktionen einer Extrusionsdüse übernehmen, sodass auf eine separate Extrusionsdüse verzichtet werden kann. Dazu ist der jeweilige Austritt des Multikanalsystems an der Austrittsseite des Schmelzeleiters entsprechend ausgeformt und dimensioniert, sodass eine Verdüsung der designierten Polymerschmelze realisiert wird. In diesem Fall wird die Summe aller Austritte am Schmelzeleiter als Extrusionsdüsenaustritt bezeichnet, wobei der Extrusions düsenaustritt je nach Anordnung der Austritte zueinander in Höhe und Breite beliebig ausgestaltet sein kann. Der Extrusionsdüsenaustritt weist vorzugsweise eine um ein Vielfaches größere Breite als Höhe auf, beispielsweise um Folien oder Vliese herzustellen. Alternatively, each fusible conductor block can already comprise an extrusion nozzle connected to it in one piece or can itself be designed as an extrusion nozzle or assume the functions of an extrusion nozzle, so that a separate extrusion nozzle can be dispensed with. For this purpose, the respective exit of the multi-channel system is on the exit side of the melt conductor shaped and dimensioned accordingly so that atomization of the designated polymer melt is realized. In this case, the sum of all outlets on the fusible link is referred to as the extrusion nozzle outlet, and the extrusion nozzle outlet can be designed as desired in height and width, depending on the arrangement of the outlets relative to one another. The extrusion nozzle outlet preferably has a width that is many times greater than its height, for example in order to produce films or nonwovens.
Ebenso wie der Schmelzeleiter kann auch die separate Extrusionsdüse und dementspre chend auch der Extrusionsdüsenaustritt wenigstens teilweise mit einem additiven Herstel lungsverfahren hergestellt werden. Ein solches additives Herstellverfahren ermöglicht besonders unkompliziert verschiedenste Geometrien der Extrusionsdüse und des Extrusi onsdüsenaustritts sowie entsprechende Anschlussmittel zum form- und/oder kraftschlüssi gen Anschluss der Extrusionsdüse an den Schmelzeleiter zu erzeugen. Like the fusible link, the separate extrusion nozzle and, accordingly, also the extrusion nozzle outlet can be manufactured at least partially with an additive manufacturing process. Such an additive manufacturing process enables the most varied geometries of the extrusion nozzle and the extrusion nozzle outlet as well as corresponding connection means for form-fitting and / or force-fitting connection of the extrusion nozzle to the melt conductor to be produced in a particularly uncomplicated manner.
Der Extrusionsdüsenaustritt des Extrusionswerkzeugs ist vorzugsweise mit einer Breite von mehr als 5.000 mm, bevorzugt von mehr als 6.000 mm oder mehr als 8.000 mm ausgebildet. Durch die wenigstens teilweise additive Fertigung des Extrusionswerkzeugs, insbesondere des Extrusionsdüsenaustritts, lassen sich bisher nicht mögliche Abmessungen realisieren. Insbesondere lässt sich die Extrusionsdüse sowie der Extrusionsdüsenaustritt in Übergröße hersteilen. Zudem sind eine schnellere Herstellung und Nachlieferung verschlis sener oder defekter Teile möglich. Des Weiteren kann die Extrusionsdüse und/oder der Extrusionsdüsenaustritt mehrteilig ausgebildet werden, wobei durch insbesondere passge naue Bauteile mit geringen Toleranzen bereitgestellt werden können. The extrusion nozzle outlet of the extrusion tool is preferably designed with a width of more than 5,000 mm, preferably of more than 6,000 mm or more than 8,000 mm. As a result of the at least partially additive manufacturing of the extrusion tool, in particular the extrusion nozzle outlet, dimensions that were previously impossible can be realized. In particular, the extrusion nozzle and the extrusion nozzle outlet can be made oversized. In addition, it enables faster production and subsequent delivery of worn or defective parts. In addition, the extrusion nozzle and / or the extrusion nozzle outlet can be designed in several parts, in particular precisely fitting components with low tolerances can be provided.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Extrusionsanlage zum Erzeugen von Extrusionsprodukten, umfassend ein Extrusionswerkzeug gemäß der zuvor beschriebenen Ausgestaltung. Die Extrusionsanlage ist insbesondere zur Aufbereitung von Polymerschmelze sowie zur Erzeugung von Extrusionsprodukten vorgesehen. Die Extrusi onsanlage wird von einer Bereitstellungseinheit mit Polymerschmelze gespeist, die ein Silo und/oder einen Extruder oder dergleichen umfasst. Ein derartiges Extrusionswerkzeug hat den Vorteil, dass aufgrund dessen Herstellungsweise beispielsweise zu Instandhaltungs und/oder Wartungsarbeiten ein besonders schneller und einfacher Wechsel des Schmelze leiters, des jeweiligen Schmelzeleiterblocks, eines eventuellen Extrusionsdüsensegments und/oder eines eventuellen Extrusionsdüsenaustritts an der Extrusionsdüse möglich ist. Zudem können Extrusionsprodukte in Übergröße, insbesondere in Überbreite hergestellt werden, da das Extrusionswerkzeug in beliebiger Form und Größe, insbesondere in beliebiger Breite ausgebildet sein kann. Durch die Parallel- und/oder in-Reihe-Schaltung der Schmelzeleiterblöcke ist eine Herstellung von Extrusionsprodukten mit bisher nicht möglichen Abmessungen, insbesondere in Überbreite, möglich. According to a third aspect of the invention, the object is achieved by an extrusion system for producing extrusion products, comprising an extrusion tool according to the configuration described above. The extrusion system is intended in particular for the preparation of polymer melt and for the production of extrusion products. The extrusion system is fed with polymer melt from a supply unit which comprises a silo and / or an extruder or the like. Such an extrusion tool has the advantage that, due to its manufacturing method, for example, for maintenance and / or maintenance work, it is possible to change the melt conductor, the respective melt conductor block, a possible extrusion nozzle segment and / or a possible extrusion nozzle outlet at the extrusion nozzle. In addition, extrusion products can be produced in oversize, in particular oversized, since the extrusion tool can be designed in any shape and size, in particular in any width. By connecting the fusible conductor blocks in parallel and / or in series, it is possible to manufacture extrusion products with dimensions that were previously not possible, in particular with excess width.
Die erfindungsgemäße Extrusionsanlage mit dem erfindungsgemäßen Schmelzeleiter kann als Vorrichtung zur Herstellung von Filamenten oder Fäden ausgebildet sein. Derartige Vorrichtungen haben gemeinsam, dass sie einen punktförmigen Polymerschmelzeaustritt am Extrusionswerkzeug bzw. am Schmelzeleiterblock des Schmelzeleiters aufweisen, wobei austrittsseitig jeweils mehrere kleine Düsenbohrungen ausgebildet sind. Die Fäden formen als Endlosfilamente beispielsweise sogenannte Vliesstoffe, Mono- oder Multifila mente oder Bändchen. Der erfindungsgemäße Schmelzeleiter kommt dabei vorteilhafter weise als Schmelzeverteiler des formgebenden Extrusionswerkzeuges zur Verteilung der Polymerschmelze zum Einsatz. The extrusion system according to the invention with the melt conductor according to the invention can be designed as a device for producing filaments or threads. Such devices have in common that they have a point-shaped polymer melt outlet on the extrusion tool or on the fusible conductor block of the fusible conductor, a plurality of small nozzle bores being formed in each case on the outlet side. The threads form, for example, so-called nonwovens, monofilaments or multifilaments or ribbons as continuous filaments. The melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
Insbesondere kann der erfindungsgemäße Schmelzeleiter in einer Vorrichtung zur Herstel lung von Vliesstoffen aus Endlosfilamenten (einer sogenannten Spinnvliesanlage), im Wesentlichen bestehend aus mindestens einer Spinneinrichtung zum Erspinnen der Filamente, einer Kühleinrichtung zum Kühlen der Filamente, einer Verstreckeinrichtung zum Strecken der Filamente, einer Ablageeinrichtung, insbesondere einem Ablagesieb band, zum Ablegen der Filamente zu einer Vliesbahn, einer Verfestigungseinrichtung zum Verfestigen der Filamente Vliesbahn und einer Wickeleinrichtung zum Aufwickeln der Vliesbahn, zum Einsatz kommen. In particular, the melt conductor according to the invention can be used in a device for the production of nonwovens from continuous filaments (a so-called spunbond system), essentially consisting of at least one spinning device for spinning the filaments, a cooling device for cooling the filaments, a stretching device for stretching the filaments, a depositing device, in particular a depositing screen band, for depositing the filaments to form a nonwoven web, a consolidation device for consolidating the filaments of nonwoven web and a winding device for winding up the nonwoven web.
Dabei besteht die Spinneinrichtung im Wesentlichen aus mindestens einer gravimetrischen oder volumetrischen Dosiereinrichtung zur Dosierung und Zuführung mindestens einer Polymerkomponente zu einem Extruder bzw. zu einer Bereitstellungseinheit, mindestens einem Extruder bzw. einer Bereitstellungseinheit zum Verdichten, Aufschmelzen und Fördern der mindestens einen Polymerkomponente, mindestens einem Schmelzefilter, der idealerweise als Siebwechsler mit oder ohne automatischer Reinigung zum Filtern von Partikeln aus der Polymerschmelze, mindestens einer Schmelze- und/oder Spinnpumpe zum Fördern der Polymerschmelze, mindestens einem als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelzeleiter, der die Polymerschmelze im Wesentlichen quer zur globalen Maschinen- rieh tun g bzw. in sogenannter „Cross Direction“ (CD) der Vorrichtung gleichmäßig verteilt, gegebenenfalls mindestens einem weiteren als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelze leiter, der die Polymerschmelze zusätzlich ebenfalls quer zur globalen Maschinenrichtung, jedoch auch senkrecht zur „Cross Direction“ (CD) in eine sogenannte „Machine Direction“ (MD) der Vorrichtung verteilt, einem ein- oder mehrreihigen Düsenwerkzeug des Extrusi onswerkzeugs zur Erzeugung von Filamenten aus Polymerschmelze und Rohr- und/oder S chl auchl eitungen zur V erbindung der vorstehenden Einrichtungen. Der erfindungsgemäße Schmelzeleiter kommt somit insbesondere als Schmelzeverteiler zur Verteilung der Polymerschmelze zum Einsatz. The spinning device essentially consists of at least one gravimetric or volumetric metering device for metering and supplying at least one polymer component to an extruder or a supply unit, at least one extruder or a supply unit for compressing, melting and conveying the at least one polymer component, at least one melt filter , which is ideally used as a screen changer with or without automatic cleaning for filtering particles from the polymer melt, at least one melt and / or spinning pump for conveying the polymer melt, at least one melt conductor designed as a melt distributor, which feeds the polymer melt essentially across the global machine rieh do g or evenly distributed in the so-called "Cross Direction" (CD) of the device, if necessary at least one further melt conductor designed as a melt distributor, which also carries the polymer melt transversely to the global machine direction, but also perpendicular to the "Cross Direction" (CD) Distributed in a so-called “Machine Direction” (MD) of the device, a single or multi-row nozzle tool of the extrusion tool for producing filaments from polymer melt and pipe and / or hose lines for connecting the above devices. The melt conductor according to the invention is thus used in particular as a melt distributor for distributing the polymer melt.
Die Erfindung kann ebenso in einer Vorrichtung zur Herstellung von Vliesstoffen aus ultrafeinen Endlosfilamenten (einer sogenannten Schmelzblasanlage), im Wesentlichen bestehend aus mindestens einer Blaseinrichtung zur Erzeugung und anschließender Kühlung ultrafeiner Filamente, einer Ablageeinrichtung, insbesondere einer Ablagewalze, zum Ablegen der ultrafeinen Filamente zu einer Vliesbahn, einer Verfestigungseinrichtung zum Verfestigen der Filamente Vliesbahn und einer Wickeleinrichtung zum Aufwickeln der Vliesbahn, zum Einsatz kommen. The invention can also be used in a device for producing nonwovens from ultrafine continuous filaments (a so-called meltblown system), essentially consisting of at least one blowing device for producing and subsequent cooling of ultrafine filaments, a depositing device, in particular a depositing roller, for depositing the ultrafine filaments to form a nonwoven web , a consolidation device for consolidating the filaments of the nonwoven web and a winding device for winding up the nonwoven web.
Dabei besteht die Spinneinrichtung im Wesentlichen aus mindestens einer gravimetri sehen oder volumetrischen Dosiereinrichtung zur Dosierung und Zuführung mindestens einer Polymerkomponente zu einem Extruder bzw. zu einer Bereitstellungseinheit, mindestens einem Extruder bzw. eine Bereitstellungseinheit zum Verdichten und Aufschmelzen der mindestens einen Polymerkomponente, mindestens einem Schmelzefilter, der idealerweise als Siebwechsler mit oder ohne automatischer Reinigung zum Filtern von Partikeln aus der Polymerschmelze, mindestens einer Schmelze- und/oder Spinnpumpe zum Aufbau eines kontinuierlichen Druckes der Polymerschmelze, mindestens einem als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelzeleiter der die Polymerschmelze in „Cross Direction“ (CD) der Vorrichtung gleichmäßig verteilt, gegebenenfalls mindestens einem weiteren als Schmel zeverteiler ausgebildeten Schmelzeleiter der die Polymerschmelze zusätzlich in „Machine Direction“ (MD) der Vorrichtung verteilt, einem ein- oder mehrreihigen Düsenwerkzeug des Extrusionswerkzeugs zur Erzeugung von ultrafeinen Filamenten aus Polymerschmelze und Rohr- und/oder S chl auchl eitungen zur Verbindung der vorstehenden Einrichtungen. Der erfindungsgemäße Schmelzeleiter kommt somit insbesondere als Schmelzeverteiler zum Verteilen der Polymerschmelze zum Einsatz. Die erfindungsgemäße Extrusionsanlage mit dem erfindungsgemäßen Schmelzeleiter kann in einer weiteren Variante eine Vorrichtung zur Herstellung von Platten oder Flachfolien sein. Derartige Vorrichtungen haben gemeinsam, dass ein linienförmiger Polymerschmel zeaustritt am Extrusionswerkzeug, insbesondere am Schmelzeleiterblock des Schmelzelei ters, ausgebildet ist, wodurch das Extrusionsprodukt wenigstens eine Ober- und Unterseite erhält. Der erfmdungsgemäße Schmelzeleiter kommt dabei vorteilhafterweise als Schmel zeverteiler des formgebenden Extrusionswerkzeuges zur Verteilung der Polymerschmelze zum Einsatz. The spinning device essentially consists of at least one gravimetric or volumetric metering device for metering and supplying at least one polymer component to an extruder or a supply unit, at least one extruder or a supply unit for compressing and melting the at least one polymer component, at least one melt filter, ideally as a screen changer with or without automatic cleaning to filter particles from the polymer melt, at least one melt and / or spinning pump to build up continuous pressure of the polymer melt, at least one melt conductor designed as a melt distributor for the polymer melt in "cross direction" (CD) the device evenly distributed, optionally at least one further melt conductor designed as a melt distributor which additionally distributes the polymer melt in “Machine Direction” (MD) of the device, one or more row nozzle tool of the extrusion tool for the production of ultra-fine filaments from polymer melt and pipe and / or hose lines for connecting the above devices. The melt conductor according to the invention is thus used in particular as a melt distributor for distributing the polymer melt. The extrusion system according to the invention with the melt conductor according to the invention can, in a further variant, be a device for producing plates or flat films. Such devices have in common that a linear polymer melt outlet is formed on the extrusion tool, in particular on the melt conductor block of the melt conductor, whereby the extrusion product has at least one top and bottom. The melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
In einer weiteren Variante kann erfmdungsgemäße Schmelzeleiter in einer Vorrichtung zur Herstellung von Flachfolien (einer sogenannten Flachfolienanlage), umfassend eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Polymerschmelze, einer Breitschlitzdüse bzw. ein Werkzeug zum Erzeugen eines tafelförmigen Polymerschmelzestroms und einer Kühlwal- zeneinheit zum Einsatz kommen. In a further variant, melt conductors according to the invention can be used in a device for producing flat films (a so-called flat film plant), comprising a device for providing a polymer melt, a slot die or a tool for generating a tabular polymer melt flow and a cooling roller unit.
Dabei besteht die Einrichtung zum Bereitstellen einer Polymerschmelze aus mindestens einer gravimetri sehen oder volumetrischen Dosiereinrichtung zur Dosierung und Zufüh rung mindestens einer Polymerkomponente zum Extruder, mindestens einem Extruder zum Verdichten, Aufschmelzen und Fördern der mindestens einen Polymerkomponente, mindestens einem Schmelzefilter, der idealerweise als Siebwechsler mit oder ohne automa tischer Reinigung zum Filtern von Partikeln aus der Polymerschmelze, optional aus einer Schmelze- und/oder Spinnpumpe zum Fördern der Polymerschmelze, optional aus einem Schmelzemischer zum Erzeugen eines mehrlagigen Aufbau des Schmelzestroms, einem als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelzeleiter zur Verteilung des Schmelzestroms in „Cross Direction“ (CD), einer als Breitschlitzdüse ausgebildeten Extrusionsdüse zum Formen eines tafelförmigen Polymerschmelzestroms und Rohr- und/oder Schlauchleitun gen zur Verbindung der vorstehenden Einrichtungen. Es ist bei derartigen Vorrichtungen denkbar, den Schmelzeleiter als Schmelzeverteiler, als Schmelzemischer sowie in einer Kombination aus Schmelzeverteiler und Schmelzemischer auszubilden. The device for providing a polymer melt consists of at least one gravimetric or volumetric metering device for metering and feeding at least one polymer component to the extruder, at least one extruder for compressing, melting and conveying the at least one polymer component, at least one melt filter, ideally used as a screen changer or without automatic cleaning to filter particles from the polymer melt, optionally from a melt and / or spinning pump to convey the polymer melt, optionally from a melt mixer to create a multi-layer structure of the melt flow, a melt conductor designed as a melt distributor for distributing the melt flow in " Cross Direction ”(CD), an extrusion nozzle designed as a slot die for forming a tabular polymer melt flow and pipe and / or hose lines for connecting the above devices. In such devices it is conceivable to design the melt conductor as a melt distributor, as a melt mixer and in a combination of melt distributor and melt mixer.
Die erfmdungsgemäße Extrusionsanlage mit dem erfindungsgemäßen Schmelzeleiter kann in einer weiteren Variante als Vorrichtung zur Herstellung von Rohren, Profilen oder Schläuchen ausgebildet sein. Solche Vorrichtungen sehen einen Polymerschmelzeaustritt vor, der durch entsprechend ausgebildete Schmelzekanalführung und/oder ergänzende Einbauten innenliegende und außenliegende Oberflächen des Extrusionsprodukts erzeugt. Der erfmdungsgemäße Schmelzeleiter kommt dabei vorteilhafterweise als Schmelzevertei ler des formgebenden Extrusionswerkzeuges zur Verteilung der Polymerschmelze zum Einsatz. The extrusion system according to the invention with the fusible conductor according to the invention can be designed in a further variant as a device for the production of pipes, profiles or hoses. Such devices provide a polymer melt outlet, which is provided by appropriately designed melt channel guidance and / or supplementary Built-in internal and external surfaces of the extrusion product are generated. The melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
Die erfmdungsgemäße Extrusionsanlage mit dem erfindungsgemäßen Schmelzeleiter kann in einer weiteren Variante als Vorrichtung zur Herstellung einer Schlauchfolie ausgebildet sein. Ein solche Vorrichtung weist einen wenigstens teilweise kreislinienförmig ausgebil deten Polymerschmelzeaustritt am Extrusionswerkzeug auf, der einen Ringspalt umfasst, wodurch das Extrusionsprodukt eine Innen- und Außenseite erhält. Der erfmdungsgemäße Schmelzeleiter kommt dabei vorteilhafterweise als Schmelzeverteiler des formgebenden Extrusionswerkzeuges zur Verteilung der Polymerschmelze zum Einsatz. The extrusion system according to the invention with the fusible conductor according to the invention can be designed in a further variant as a device for producing a tubular film. Such a device has an at least partially circular shaped polymer melt outlet on the extrusion tool which comprises an annular gap, as a result of which the extrusion product is given an inside and outside. The melt conductor according to the invention is advantageously used as a melt distributor of the shaping extrusion tool for distributing the polymer melt.
Insbesondere kann der erfmdungsgemäße Schmelzeleiter in einer Vorrichtung zur Herstel lung von Blasfolien (einer sogenannten Blasfolienanlage), im Wesentlichen bestehend aus einer Einrichtung zum Bereitstellen einer Polymerschmelze bzw. einer Bereitstellungsein heit, einem Blaskopf zum Erzeugen eines Folienschlauches, einer Abzugseinrichtung zum Abziehen und Quer- und Längsverstrecken des Folienschlauches in Extrusionsrichtung und einer Kühleinrichtung zum Kühlen des Folienschlauches, zum Einsatz kommen. In particular, the melt conductor according to the invention can be used in a device for the production of blown films (a so-called blown film system), essentially consisting of a device for providing a polymer melt or a supply unit, a blow head for producing a film tube, a pull-off device for pulling off and transverse and Longitudinal stretching of the film tube in the extrusion direction and a cooling device for cooling the film tube are used.
Dabei besteht die Einrichtung zum Bereitstellen einer Polymerschmelze bzw. die Bereit stellungseinheit aus mindestens einer gravimetri sehen oder volumetrischen Dosiereinrich tung zur Dosierung und Zuführung mindestens einer Polymerkomponente zum Extruder, mindestens einem Extruder zum Verdichten, Aufschmelzen und Fördern der mindestens einen Polymerkomponente, mindestens einem Schmelzefilter, der idealerweise als Sieb wechsler mit oder ohne automatischer Reinigung zum Filtern von Partikeln aus der Polymerschmelze, optional aus einer Schmelze- und/oder Spinnpumpe zum Fördern der Polymerschmelze, und Rohr- und/oder S chl auchl eitungen zur Verbindung der vorstehen den Einrichtungen und des Blaskopfes, wobei zumindest der Blaskopf als Extrusionswerk zeug gemäß der Erfindung mit im Blaskopf integriertem Schmelzeverteiler, insbesondere Wendelverteiler oder Plattenverteiler, zu verstehen ist, der Blaskopf umfassend eine Ringschlitzdüse mit Wendelverteiler, insbesondere einem Radialwendelverteil er, zum Formen eines ein- oder mehrschichtigen ringförmigen Polymerschmelzestroms sowie eine Aufblaseinrichtung zum Aufblasen eines Folienschlauches. Der erfmdungsgemäße Schmelzeleiter kommt somit insbesondere als S chmelzevertei 1 er zur Verteilung der Polymerschmelze zum Einsatz. The device for providing a polymer melt or the supply unit consists of at least one gravimetric or volumetric dosing device for dosing and feeding at least one polymer component to the extruder, at least one extruder for compressing, melting and conveying the at least one polymer component, at least one melt filter, ideally as a screen changer with or without automatic cleaning to filter particles from the polymer melt, optionally from a melt and / or spinning pump to convey the polymer melt, and pipe and / or tube lines to connect the protruding devices and the Blow head, whereby at least the blow head is to be understood as an extrusion tool according to the invention with a melt distributor integrated in the blow head, in particular a spiral distributor or plate distributor, the blow head comprising an annular slot nozzle with a spiral distributor, in particular a radial spiral part he, for forming a single or multi-layer ring-shaped polymer melt stream and an inflation device for inflating a film tube. The inventive Melt conductor is thus used in particular as a melt distributor for distributing the polymer melt.
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Betreiben einer Extrusionsanlage gemäß der zuvor beschriebenen Ausgestaltung, wobei der Extrusi onsanlage mindestens ein extrudierfähiges Polymer, insbesondere mindestens ein Kunst stoff, zugeführt wird, das zu einer jeweiligen Polymerschmelze plastifiziert wird, wobei die jeweilige Polymerschmelze einem Schmelzeleiter gemäß der zuvor beschriebenen Art zugeführt wird, der die jeweilige Polymerschmelze verteilt und/oder mischt. According to a fourth aspect of the invention, the object is achieved by a method for operating an extrusion system according to the embodiment described above, the extrusion system being supplied with at least one extrudable polymer, in particular at least one plastic, which is plasticized to form a respective polymer melt, the respective Polymer melt is fed to a melt conductor according to the type described above, which distributes and / or mixes the respective polymer melt.
Die Zuführung des extrudierfähigen Polymers erfolgt beispielsweise über ein Silo oder eine Fördereinrichtung, die entweder Teil der Extrusionsanlage oder ein separates Bauteil oder Baugruppe ist. Das extrudierfähige Polymer kann als Granulat, also in im Wesentlichen fester Form, oder als wenigstens teilweise aufgeschmolzene Schmelze der Extrusionsanla ge zugeführt werden. The extrudable polymer is supplied, for example, via a silo or a conveying device that is either part of the extrusion system or a separate component or assembly. The extrudable polymer can be fed to the extrusion plant as granules, that is to say in substantially solid form, or as an at least partially melted melt.
Granulat kann nach dessen Zuführung in die Extrusionsanlage von einer Bereitstellungs einheit, insbesondere einem Extruder oder dergleichen, weiterverarbeitet und durch Aufschmelzen und/oder weiteren Bearbeitungsschritten derart plastifiziert werden, dass es dem Schmelzeleiter als Polymerschmelze zur Zusammenführung und/oder Aufteilung zugeführt werden kann. Nach Aufteilung und/oder Zusammenführung der Polymerschmel ze kann diese aus dem Schmelzeleiter einer Extrusionsdüse zugeführt werden, die die Polymerschmelze zur Erzeugung des Extrusionsprodukts weiterverarbeitet. After being fed into the extrusion system, granulate can be processed further by a supply unit, in particular an extruder or the like, and plasticized by melting and / or further processing steps in such a way that it can be fed to the melt conductor as a polymer melt for merging and / or dividing. After the polymer melt has been divided and / or combined, it can be fed from the melt conductor to an extrusion nozzle which processes the polymer melt further to produce the extrusion product.
Vorteilhaft bei einer derartigen Anlage ist, dass eine Anlage mit einem solchen Extrusi onswerkzeug sehr viel wirtschaftlicher betrieben werden kann, weil die Produktwechselzei ten bei einem Polymerwechsel deutlich kürzer sind und die Gesamtlaufzeit des Extrusionswerkzeuges vor einer Werkzeugreinigung deutlich länger sind. The advantage of such a system is that a system with such an extrusion tool can be operated much more economically because the product change times for a polymer change are significantly shorter and the total running time of the extrusion tool before tool cleaning is significantly longer.
Alle im Rahmen dieser Erfindung als additiv hergestelltes Bauteil beschriebenen Kompo nenten der Extrusionsanlage, insbesondere das Extrusions Werkzeug, der Schmelzeleiter und der Schmelzeleiterblock, sind aus einem zur additiven Fertigung und/oder Guss geeigneten Material ausgebildet. Als Material eignet sich insbesondere Metall, Kunststoff und/oder Keramik. Unter dem Begriff „Kunststoff4 sind vorzugsweise Hochleistungskunststoffe zu verstehen, die Betriebstemperaturen des Extrusionswerkzeugs von über 200 °C ermöglichen. Ein Vorteil von aus Keramik additiv hergestellten Bauteilen, insbesondere von aus Keramik additiv hergestellten Schmelzekanälen, ist die Minimierung von Ablage rungen. Vorteilhafterweise sind die Flächen der Schmelzekanäle, die in direkten Kontakt mit der Polymerschmelze kommen, als eine ein- oder mehrlagige Keramikschicht in Form eines Inliners, in einem aus einem im Gegensatz zum bestehenden Schmelzeleiterblock verschiedenen Material ausgebildet. Mit anderen Worten können die Kanäle des jeweiligen Multikanalsystems wenigstens abschnittsweise eine ein- oder mehrlagige Keramikschicht zur Kanaloberflächenmodifikation aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, den gesamten Schmelzeleiterblock ganz oder teilweise aus Keramik auszubilden. Mit anderen Worten kann der Schmelzeleiterblock mit dem Multikanal System segmentweise aus unterschiedli chen Werkstoffen bestehen, deren Vorteile für den jeweiligen Anwendungsfall nutzbar sind. Dies können insbesondere unterschiedliche Metalle sein, oder auch eine Kombination aus Metall, Keramik und/oder Kunststoff. All components of the extrusion system described in the context of this invention as additively manufactured components, in particular the extrusion tool, the fusible conductor and the fusible conductor block, are made from a material suitable for additive manufacturing and / or casting. Metal, plastic and / or ceramic are particularly suitable as the material. The term “plastic 4” is preferably to be understood as meaning high-performance plastics, the operating temperatures of the extrusion tool of over 200.degree enable. One advantage of components made from ceramic additively, in particular from melt channels made from ceramic additively, is the minimization of deposits. The surfaces of the melt channels that come into direct contact with the polymer melt are advantageously designed as a single or multi-layer ceramic layer in the form of an inliner, in a material that differs from the existing melt conductor block. In other words, the channels of the respective multi-channel system can have, at least in sections, a single-layer or multi-layer ceramic layer for channel surface modification. However, it is also conceivable to form the entire fusible conductor block entirely or partially from ceramic. In other words, the fusible conductor block with the multichannel system can consist of different materials in segments, the advantages of which can be used for the respective application. In particular, these can be different metals, or a combination of metal, ceramic and / or plastic.
Je nach Material des Schmelzeleiterblocks und/oder der Kanäle des Multikanal Systems kann alternativ eine Oberflächenbehandlung zur Veredelung der Oberfläche der Kanäle des Multikanalsystems erfolgen. Dies kann eine Wärmebehandlung, eine chemische Gaspha senabscheidung, eine physikalische Gasphasenabscheidung, ein Infiltrieren oder derglei chen umfassen. Dadurch wird eine Beschichtung in einer oder mehreren Lagen, insbesondere an den Kanal Oberflächen des Multikanalsystems, ausgebildet, wodurch die Oberflächenbeschaffenheit der Kanäle des Multikanalsystems beeinflusst wird, sodass vorteilhafterweise Fließeigenschaften der Polymerschmelze verbessert und Ablagerungen innerhalb des Multikanalsystems reduziert werden. Depending on the material of the fusible conductor block and / or the channels of the multi-channel system, a surface treatment can alternatively take place to refine the surface of the channels of the multi-channel system. This can include heat treatment, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, infiltration or the like. As a result, a coating is formed in one or more layers, in particular on the channel surfaces of the multi-channel system, whereby the surface properties of the channels of the multi-channel system is influenced, so that advantageously the flow properties of the polymer melt are improved and deposits within the multi-channel system are reduced.
Nach Herstellung des Schmelzeleiterblocks kann die Innenfläche der Kanäle des Multika nalsystems und, sofern vorgesehen, die Beschichtung der Kanäle nachbearbeitet bzw. nachbehandelt werden. Dies kann zum einen ein Reinigen und/oder Spülen des Multikanal systems umfassen. Des Weiteren ist denkbar, ein Strömungsschleifen der Kanäle des Multikanalsystems durchzuführen. Diese Schritte können auch in Wartungsintervallen oder bei Produktwechseln durchgeführt werden, um eventuelle Ablagerungen im Multikanal Sys tem zu lösen und entsprechend zu entfernen. Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte entsprechend kumuliert umsetzen zu können. After the production of the fusible conductor block, the inner surface of the channels of the multichannel system and, if provided, the coating of the channels can be post-processed or post-treated. On the one hand, this can include cleaning and / or flushing of the multi-channel system. It is also conceivable to carry out flow grinding of the channels of the multi-channel system. These steps can also be carried out at maintenance intervals or when changing products in order to loosen any deposits in the multi-channel system and remove them accordingly. It goes without saying that features of the solutions described above or in the claims can optionally also be combined in order to be able to implement the present achievable advantages and effects cumulatively.
Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung sind anhand der Zeich- nung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine kontinuierlich polymerverarbeitende Extrusionsanlage und Ausführungsbeispiele zu verschiedenen Schmelzeleitern dargestellt und beschrieben sind. Further features, effects and advantages of the present invention are explained on the basis of the drawing and the following description, in which a continuous polymer-processing extrusion plant and exemplary embodiments of various melt conductors are shown and described by way of example.
Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeich- net sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen. Components which in the individual figures at least essentially correspond in terms of their function can be identified with the same reference numerals, although the components do not have to be numbered and explained in all figures.
In der Zeichnung zeigen Show in the drawing
Fig. 1 A eine schematische Ansicht eines möglichen Aufbaus einer Extrusionsanlage mit einem Schmelzeleiter, umfassend mehrere Schmelzeleiterblöcke und ein Multikanal System nach einer ersten Alternative; 1A shows a schematic view of a possible structure of an extrusion system with a fusible link, comprising several fusible link blocks and a multi-channel system according to a first alternative;
Fig. 1B eine schematische Ansicht des Schmelzeleiters gemäß Fig. 1 A; FIG. 1B shows a schematic view of the fuse link according to FIG. 1A; FIG.
Fig. IC eine vereinfachte Detailansicht einer Schnittstelle zwischen zwei Schmelze leiterblöcken gemäß Fig. 1 A und Fig. 1B; FIG. IC shows a simplified detailed view of an interface between two melt conductor blocks according to FIG. 1A and FIG. 1B;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Austrittsseite des Schmelzeleiters nach einem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel; Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht des Multikanal Systems gemäß Fig. 1A bis Fig. IC, wobei der Schmelzeleiter als Schmelzeverteiler ausgebildet ist; 2 shows a schematic view of an exit side of the fuse link according to a second alternative embodiment; 3 shows a schematic perspective view of the multichannel system according to FIGS. 1A to 1C, the melt conductor being designed as a melt distributor;
Fig. 4 eine schematische Perspektivansicht des Multikanalsystems nach einem dritten alternativen Ausführungsbeispiel, wobei der Schmelzeleiter als Schmelzemischer ausgebildet ist; Fig. 5 eine schematische Perspektivansicht des Multikanalsystems nach einem vierten alternativen Ausführungsbeispiel, wobei der Schmelzeleiter teilweise als Schmelzeverteiler und teilweise als Schmelzemischer ausgebildet ist; Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht eines fünften alternativen Ausfüh rungsbeispiels des Multikanalsystems, wobei der Schmelzeleiter teilweise als Schmelzemischer und teilweise als Schmelzeverteiler ausgebildet ist;4 shows a schematic perspective view of the multichannel system according to a third alternative exemplary embodiment, the melt conductor being designed as a melt mixer; 5 shows a schematic perspective view of the multichannel system according to a fourth alternative exemplary embodiment, the melt conductor being partially designed as a melt distributor and partially as a melt mixer; Fig. 6 is a schematic perspective view of a fifth alternative Ausfüh approximately example of the multi-channel system, wherein the melt conductor is partially designed as a melt mixer and partially as a melt distributor;
Fig. 7A eine schematische Perspektivansicht eines sechsten alternativen Ausfüh rungsbeispiels des Multikanalsystems, wobei der Schmelzeleiter als Schmelzeverteiler ausgebildet ist; 7A is a schematic perspective view of a sixth alternative Ausfüh approximately example of the multichannel system, wherein the fusible conductor is designed as a melt distributor;
Fig. 7B eine weitere schematische Perspektivansicht des sechsten alternativen Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 7A; 7B shows a further schematic perspective view of the sixth alternative exemplary embodiment according to FIG. 7A;
Fig. 8A eine schematische Draufsicht eines siebten alternativen Ausführungsbei spiels des Multikanalsystems, wobei der Schmelzeleiter als Schmelzevertei ler ausgebildet ist; Fig. 8A is a schematic plan view of a seventh alternative Ausführungsbei game of the multi-channel system, wherein the melt conductor is designed as a Schmelzevertei ler;
Fig. 8B eine schematische Perspektivansicht des siebten alternativen Ausführungs beispiels gemäß Fig. 8A; FIG. 8B is a schematic perspective view of the seventh alternative embodiment according to FIG. 8A;
Fig. 8C eine weitere schematische Perspektivansicht des siebten alternativen8C is a further schematic perspective view of the seventh alternative
Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 8A und Fig. 8B; Embodiment according to FIGS. 8A and 8B;
Fig. 8D eine weitere schematische Perspektivansicht des siebten alternativen8D shows a further schematic perspective view of the seventh alternative
Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 8A bis Fig. 8C; Exemplary embodiment according to FIGS. 8A to 8C;
Fig. 9 eine schematische Perspektivansicht eines achten alternativen Ausführungs beispiels des Multikanalsystems, wobei der Schmelzeleiter als Schmelzever teiler ausgebildet ist; 9 is a schematic perspective view of an eighth alternative embodiment example of the multi-channel system, wherein the fusible conductor is designed as a Schmelzever divider;
Fig. 10A eine schematische Perspektivansicht eines neunten alternativen Ausfüh rungsbeispiels des Multikanalsystems, wobei der Schmelzeleiter als Schmelzeverteiler ausgebildet ist; 10A is a schematic perspective view of a ninth alternative Ausfüh approximately example of the multichannel system, wherein the fusible conductor is designed as a melt distributor;
Fig. 10B eine schematische Draufsicht des neunten alternativen Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 10A; und FIG. 10B shows a schematic top view of the ninth alternative exemplary embodiment according to FIG. 10A; and
Fig. IOC eine weitere schematische Perspektivansicht des neunten alternativen Ausführungsbeispiels gemäß Fig. lOAund Fig. 10B. In Fig. 1 A ist eine Extrusionsanlage 3 stark vereinfacht dargestellt. Die Extrusionsanlage 3 umfasst eine Bereitstellungseinheit 23, die dazu ausgebildet ist, eine Polymerschmelze 24 zur Herstellung eines Extrusionsprodukts 30 oder eines Zwischenprodukts bereitzustellen und aufzuarbeiten. Die Bereitstellungseinheit 23 ist vorliegend als - hier nicht näher dargestellter - Extruder ausgebildet, der mindestens ein extrudierfähiges Polymer 29 zur Polymerschmelze 24 plastifiziert. Das Polymer ist beispielsweise ein Kunststoff. Die Bereitstellungseinheit 23 kann auch zum Bereitstellen von einer oder mehreren unter schiedlichen Polymerschmelzen 24 mit gleichen oder unterschiedlichen Eigenschaften ausgebildet sein. Die Polymerschmelze 24 wird von der Bereitstellungseinheit 23 kontinu ierlich in ein Extrusionswerkzeug 2, umfassend einen Schmelzeleiter 1 und eine in desig nierter Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 nachgelagerte Extrusionsdüse 14 gefördert. Das Extrusionswerkzeug 2 ist in der kontinuierlich arbeitenden Extrusionsanla ge 3 integriert, an welcher die Polymerschmelze 24 in einer globalen Maschinenrichtung 18 kontinuierlich durch den Schmelzeleiter 1 gefördert wird, wobei sich die Bezeichnungen „stromab“ und „stromauf4 auf diese globale Maschinenrichtung 18 beziehen. IOC shows a further schematic perspective view of the ninth alternative exemplary embodiment according to FIGS. 10A and 10B. In Fig. 1A, an extrusion system 3 is shown greatly simplified. The extrusion system 3 comprises a supply unit 23 which is designed to provide and process a polymer melt 24 for the production of an extrusion product 30 or an intermediate product. In the present case, the supply unit 23 is designed as an extruder - not shown here - which plasticizes at least one extrudable polymer 29 to form the polymer melt 24. The polymer is, for example, a plastic. The supply unit 23 can also be designed to provide one or more different polymer melts 24 with the same or different properties. The polymer melt 24 is continuously conveyed from the supply unit 23 into an extrusion tool 2, comprising a melt conductor 1 and an extrusion nozzle 14 downstream of the polymer melt 24 in the designed flow direction 25. The extrusion tool 2 is integrated in the continuously operating extrusion plant 3, at which the polymer melt 24 is continuously conveyed through the melt conductor 1 in a global machine direction 18, the terms “downstream” and “upstream 4” referring to this global machine direction 18.
Der Schmelzeleiter 1, der gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel als Schmelzeverteiler ausgebildet ist, weist fünf separate Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e auf, wobei sich nach der Montage des Schmelzeleiters 1 innerhalb der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e ein Multikanal system 5 dreidimensional erstreckt. Die Unterteilung der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e ist hier durch gestrichelte Linien dargestellt. Die Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e sind mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt und ortsfest zueinander angeordnet und fixiert. Dadurch wird eine modulare Bauweise des Schmelzeleiters 1 realisiert, denn die Schmelzeleiterblöcke 4a -4e können je nach Anforderung an das Extrusionsprodukt 30 oder im Fall einer Instandhaltungs- oder Wartungsmaßnahme beliebig miteinander kombi niert oder ausgetauscht werden. Mithin sind die Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e als auswech selbare Bauteile des Schmelzeleiters 1 in die kontinuierlich arbeitende Extrusionsanlage 3 integrierbar. Der jeweilige Schmelzeleiterblock 4a - 4e kann massiv als Block oder mit Stütz Strukturen filigran ausgebildet sein. Insofern wird das Multikanal System 5 durch räumlich um das Multikanal System 5 herum angeordnete - hier nicht näher gezeigte - Stütz Strukturen gestützt. The fusible conductor 1, which is designed as a melt distributor according to this first exemplary embodiment, has five separate fusible conductor blocks 4a-4e, with a multi-channel system 5 extending three-dimensionally after the assembly of the fusible conductor 1 within the fusible conductor blocks 4a-4e. The subdivision of the fusible conductor blocks 4a-4e is shown here by dashed lines. The fusible conductor blocks 4a-4e are produced by means of an additive manufacturing process and are arranged and fixed in a stationary manner with respect to one another. As a result, a modular design of the fusible conductor 1 is realized, because the fusible conductor blocks 4a -4e can be combined or exchanged with one another as required, depending on the requirements placed on the extrusion product 30 or in the case of a maintenance or servicing measure. Consequently, the fusible conductor blocks 4a - 4e can be integrated into the continuously operating extrusion system 3 as exchangeable components of the fusible conductor 1. The respective fusible conductor block 4a-4e can be designed as a solid block or filigree with support structures. To this extent, the multichannel system 5 is supported by support structures that are spatially arranged around the multichannel system 5 - not shown here.
Die Bereitstellungseinheit 23 ist an einer Eintrittsseite 26 des Schmelzeleiters 1 bzw. an dem ersten Schmelzeleiterblock 4a angeflanscht. Der zweite, dritte, vierte und fünfte Schmelzeleiterblock 4b, 4c, 4d, 4e sind stromab des ersten Schmelzeleiterblocks 4a angeordnet und weisen gemeinsam die gleiche Breite auf wie der erste Schmelzeleiter block 4a. Die Extrusionsdüse 14 ist an der Austrittsseite 27 des Schmelzeleiters 1 bzw. an dem zweiten, dritten, vierten und fünften Schmelzeleiterblock 4a - 4e angeflanscht. Alternativ kann auch die Extrusionsdüse 14 mittels eines additiven Herstellverfahrens gefertigt sein, nämlich in - hier nicht gezeigten - Extrusionsdüsensegmenten, die jeweils mit einem der zweiten bis fünften Schmelzeleiterblöcke 4b - 4e einteilig ausgebildet sind. Die Extrusionsdüse 14 weist stromab wiederum einen Extrusionsdüsenaustritt 22 auf, der vorliegend eine Verdüsung der Polymerschmelze 24 zur Ausbildung des Extrusionspro dukts 30 realisiert. Die Extrusionsdüse 14 besitzt einen Extrusionsdüsenaustritt 22 mit einer Breite B von mehr als 5.000 mm. Die Breite B definiert die Breite eines durch die Extrusionsanlage 3 hergestelltes Extrusionsprodukt 30, das gemäß Fig. 1 A als Folie ausgebildet ist. Auch eine Verdüsung zu Filamenten ist mittels der vorliegenden Extrusi onsanlage 3, insbesondere mittels des vorliegenden Extrusionswerkzeugs 2, möglich. The supply unit 23 is flange-mounted on an entry side 26 of the fuse link 1 or on the first fuse link block 4a. The second, third, fourth and fifth Fusible conductor block 4b, 4c, 4d, 4e are arranged downstream of the first fusible conductor block 4a and together have the same width as the first fusible conductor block 4a. The extrusion nozzle 14 is flanged to the outlet side 27 of the fusible conductor 1 or to the second, third, fourth and fifth fusible conductor blocks 4a-4e. Alternatively, the extrusion nozzle 14 can also be manufactured by means of an additive manufacturing process, namely in extrusion nozzle segments - not shown here - which are each formed in one piece with one of the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e. The extrusion nozzle 14 again has an extrusion nozzle outlet 22 downstream, which in the present case implements an atomization of the polymer melt 24 to form the extrusion product 30. The extrusion nozzle 14 has an extrusion nozzle outlet 22 with a width B of more than 5,000 mm. The width B defines the width of an extrusion product 30 produced by the extrusion system 3, which is designed as a film according to FIG. 1A. Atomization to form filaments is also possible by means of the present extrusion system 3, in particular by means of the present extrusion tool 2.
An der Austrittsseite 27 des Schmelzeleiters 1 ist ein Sammelraum 15 ausgebildet, in den das Multikanal System 5 mündet, wobei der Sammelraum 15 dazu ausgebildet ist, die mit dem als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelzeleiter 1 verteilte Polymerschmelze 24 aufzunehmen und der Extrusionsdüse 14 kontinuierlich zuzuführen. Der Sammelraum 15 wird vorliegend in einem montierten Zustand des Schmelzeleiters 1 austrittsseitig durch den zweiten, dritten, vierten und fünften Schmelzeleiterblock 4a - 4e ausgeformt. On the outlet side 27 of the melt conductor 1, a collecting space 15 is formed, into which the multi-channel system 5 opens, the collecting space 15 being designed to receive the polymer melt 24 distributed with the melt conductor 1, which is designed as a melt distributor, and to feed it continuously to the extrusion nozzle 14. In the present case, when the fusible conductor 1 is in an assembled state, the collecting space 15 is formed on the outlet side by the second, third, fourth and fifth fusible conductor blocks 4a-4e.
Das Multikanal System 5 wird in dessen gesamter Größe erst mit Montage des Schmelzelei ters 1 bzw. mit Verspannung der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e gegeneinander ausgebildet. Denn wie in Fig. 1B in Verbindung mit Fig. IC zu sehen ist, erstreckt sich das Multikanal system 5 durch alle Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e, wobei jeder der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e ein Teilkanal System mit einer Vielzahl von Schmelzekanälen 11 aufweist, die im montierten Zustand des Schmelzeleiters 1 das Multikanal System 5 bilden. Anders gesagt sind die Schmelzekanäle 11 aller Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e das Multikanal System 5 ausbildend fluidisch miteinander verbunden. The entire size of the multichannel system 5 is only formed when the fusible conductor 1 is installed or when the fusible conductor blocks 4a-4e are braced against one another. Because as can be seen in Fig. 1B in connection with Fig. IC, the multi-channel system 5 extends through all fusible conductor blocks 4a-4e, each of the fusible conductor blocks 4a-4e having a sub-channel system with a plurality of melt channels 11, which are mounted in State of the fuse element 1 form the multi-channel system 5. In other words, the melt channels 11 of all melt conductor blocks 4a-4e are fluidically connected to one another, forming the multichannel system 5.
Nach Fig. 1B ist der Schmelzeleiter 1 in der Draufsicht dargestellt. Die Verspannung der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e gegeneinander erfolgt durch ein räumlich um den Schmelze leiter 1 bzw. um alle Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e angeordnetes Verspannsystem 13, das die Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e zu einer Blockeinheit miteinander verspannt. Das Verspannsystem 13 umfasst vorliegend eine Halteeirichtung 16 mit vier thermisch akti vierbaren Rahmenteilen 17. Auch mehr oder weniger Rahmenteile 17 sind je nach Ausbil dung der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e denkbar. Die thermisch aktivierbaren Rahmenteile 17 sind derart ausgebildet, dass infolge einer thermischen Expansion der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e während des Betriebs, sei es durch die durch das Multikanal system geförderte Polymerschmelze 24 und/oder durch eine ergänzende Temperierung des Schmelzeleiters 1, eine Verspannungswirkung realisiert wird. Damit bedarf es keiner separaten mechanischen Verspannung der Schmelzeleiterblöcke 4a -4e gegeneinander, denn während des Betriebs der Extrusionsanlage 3 werden die Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e automatisch gegeneinander verspannt. Unabhängig davon kann das Verspannsystem 13 trotzdem zur wenigstens teil- oder abschnittsweise mechanischen Verspannung der Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e ausgebildet sein. According to Fig. 1B, the fuse element 1 is shown in plan view. The bracing of the fusible conductor blocks 4a-4e against one another is carried out by a bracing system 13 that is spatially arranged around the fusible conductor 1 or around all of the fusible conductor blocks 4a-4e the fusible conductor blocks 4a-4e clamped together to form a block unit. The bracing system 13 in the present case comprises a holding device 16 with four thermally activatable frame parts 17. More or fewer frame parts 17 are also conceivable, depending on the design of the fusible conductor blocks 4a-4e. The thermally activatable frame parts 17 are designed in such a way that, as a result of thermal expansion of the fusible conductor blocks 4a-4e during operation, be it through the polymer melt 24 conveyed by the multi-channel system and / or through additional temperature control of the fusible conductor 1, a tensioning effect is realized. There is thus no need for separate mechanical bracing of the fusible conductor blocks 4a -4e against one another, because during the operation of the extrusion system 3 the fusible conductor blocks 4a-4e are automatically braced against one another. Regardless of this, the bracing system 13 can nevertheless be designed for at least partial or partial mechanical bracing of the fusible conductor blocks 4a-4e.
Die Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e können beliebig ausgebildet und zusammengesetzt werden. Es ist insbesondere möglich, neben individuell ausgebildeten Schmelzeleiterblö cken sogenannte Standardblöcke herzustellen, um eine schnellere Herstellung, Montage und Zuordnung der Schmelzeleiterblöcken 4a - 4e zu ermöglichen sowie günstigere Blöcke herzustellen. Vorliegend sind der zweite bis fünfte Schmelzeleiterblock 4b - 4e identisch ausgebildet, und zwar ist insbesondere das im jeweiligen Schmelzeleiterblock 4b -4e ausgebildete Teilkanal System identisch ausgebildet. Somit weist der Schmelzeleiter 1 gemäß dieser Ausführungsform zwar fünf Schmelzeleiterblöcke 4a -4e auf, jedoch sind nur zwei verschieden ausgebildete Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e vorgesehen. Der erste Schmelzeleiterblock 4a realisiert eine Vorverteilung der Polymerschmelze 24 zu den in der designierten Fließrichtung 25 sowie in globaler Maschinenrichtung 18 nachgelagerten und parallel geschalteten zweiten bis fünften Schmelzeleiterblöcken 4b - 4e. The fusible conductor blocks 4a-4e can be designed and assembled in any way. In addition to individually designed fusible conductor blocks, it is particularly possible to produce so-called standard blocks in order to enable faster production, assembly and assignment of the fusible conductor blocks 4a-4e and to produce more economical blocks. In the present case, the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e are of identical design, and in particular the sub-channel system formed in the respective fusible conductor block 4b-4e is of identical design. Thus, according to this embodiment, the fusible conductor 1 has five fusible conductor blocks 4a-4e, but only two differently designed fusible conductor blocks 4a-4e are provided. The first fusible conductor block 4a realizes a pre-distribution of the polymer melt 24 to the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e which are downstream in the designated flow direction 25 and in the global machine direction 18 and are connected in parallel.
Fig. IC zeigt einen detaillierten Teilschnitt zwischen dem ersten und zweiten Schmelzelei terblock 4a, 4b. Vorliegend weisen die Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b Positioniermittel 31 auf, und zwar in Form eines Vorsprungs 37 und einer Ausnehmung 38, wobei der Vor sprung 37 bei der Montage der Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b in die Ausnehmung 38 eingreift bzw. hineinragt und dadurch eine Relativbewegung der Schmelzeleiterblö cke 4a, 4b zueinander, in diesem Fall in Blattebene nach links und rechts, verhindert. Der Vorsprung 37 wird während der additiven Fertigung des jeweiligen Schmelzeleiter- blocks 4a, 4b einteilig damit ausgebildet, wobei auch die Ausnehmung 38 direkt bei Herstellung des jeweiligen Schmelzeleiterblocks 4a, 4b ausgebildet wird. Dadurch ist die jeweilige Anordnung des Vorsprungs 37 und der dazu komplementären Ausnehmung 38 vorbestimmt. Mittels der Positioniermittel 31 sind die Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b somit während der Montage direkt zueinander positionierbar, ohne dass eine ergänzende Ausrich tung und Positionierung der Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b erforderlich ist. Fig. IC shows a detailed partial section between the first and second Schmelzelei terblock 4a, 4b. In the present case, the fusible conductor blocks 4a, 4b have positioning means 31, namely in the form of a projection 37 and a recess 38, with the protrusion 37 engaging or protruding into the recess 38 during assembly of the fusible conductor blocks 4a, 4b, thereby causing a relative movement of the fusible conductor blocks cke 4a, 4b to each other, in this case to the left and right in the plane of the sheet, prevented. The projection 37 is during the additive manufacturing of the respective fusible conductor blocks 4a, 4b formed in one piece therewith, the recess 38 also being formed directly when the respective fusible conductor block 4a, 4b is manufactured. As a result, the respective arrangement of the projection 37 and the recess 38 complementary thereto is predetermined. By means of the positioning means 31, the fusible conductor blocks 4a, 4b can thus be positioned directly with respect to one another during assembly, without additional alignment and positioning of the fusible conductor blocks 4a, 4b being necessary.
Anhand von Fig. IC wird deutlich, dass sich das Multikanal System 5 durch wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b dreidimensional erstreckt. Dabei sind die Schmelze leiterblöcke 4a, 4b derart ausgebildet und zueinander angeordnet bzw. verspannt, dass ein Kanal austritt 36 des am ersten Schmelzeleiterblock 4a ausgeformten Schmelzekanals 11 eindeutig zu einem Kanal eintritt 35 des am zweiten Schmelzeleiterblock 4b ausgeformten Schmelzekanals 1G zugeordnet ist, und umgekehrt. Mit anderen Worten weisen der Kanaleintritt 35 und der Kanalaustritt 36 im Schnittpunkt des Schmelzekanals 11 bzw. 11‘ die gleiche Form und Größe auf, sodass eine ungehinderte Führung der Polymerschmel ze 24 möglich ist und insbesondere Ablagerungen und/oder Störung der Polymerschmelze verhindert werden. It is clear from FIG. IC that the multichannel system 5 extends three-dimensionally through at least two of the fusible conductor blocks 4a, 4b. The melt conductor blocks 4a, 4b are designed and arranged or braced to one another in such a way that a channel outlet 36 of the melt channel 11 formed on the first melt conductor block 4a is clearly assigned to a channel inlet 35 of the melt channel 1G formed on the second melt conductor block 4b, and vice versa. In other words, the channel inlet 35 and the channel outlet 36 at the point of intersection of the melt channel 11 and 11 '' have the same shape and size, so that unimpeded guidance of the polymer melt 24 is possible and, in particular, deposits and / or disruption of the polymer melt are prevented.
Des Weiteren sind zwischen einer ersten Anlagefläche 33a des ersten Schmelzeleiter blocks 4a und einer an der ersten Anlagefläche 33a zur Anlage kommenden zweiten Anlagefläche 33b Dichtungen 34 vorgesehen, die eine Dichtwirkung des Multikanal Sys tems 5 gegenüber einer äußeren Atmosphäre realisieren. Zudem wird verhindert, dass die Polymerschmelze 24 mit Luft reagieren kann. Vorliegend sind die Dichtungen 34 am ersten Schmelzeleiterblock 4a aufgenommen. Furthermore, seals 34 are provided between a first contact surface 33a of the first fusible conductor block 4a and a second contact surface 33b coming into contact with the first contact surface 33a, which seals provide a sealing effect for the multichannel system 5 against an external atmosphere. In addition, it is prevented that the polymer melt 24 can react with air. In the present case, the seals 34 are received on the first fusible conductor block 4a.
Die Ausbildung und Anordnung der Dichtungen 34 und der Positioniermittel 31 ist nur exemplarisch zu verstehen. Die Form, Größe und Anordnung ist beliebig wählbar und auf alle anderen Schmelzeleiterblöcke 4c, 4d, 4e, und zwar insbesondere auf alle aneinander zur Anlage kommenden Anlageflächen 33a, 33b zwischen den Schmelzeleiterblöcken 4a - 4e ohne weiteres übertragbar. The design and arrangement of the seals 34 and the positioning means 31 is only to be understood as an example. The shape, size and arrangement can be selected as desired and can be easily transferred to all other fusible conductor blocks 4c, 4d, 4e, in particular to all contact surfaces 33a, 33b that come into contact between the fusible conductor blocks 4a-4e.
Nach Fig. 2 ist eine zweite alternative Ausführungsform des Schmelzeleiters 1 dargestellt; die die Austrittsseite 27 des Schmelzeleiters 1 in der Ansicht schematisch dargestellt. Der Schmelzeleiter 1 weist drei Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b, 4c auf, wobei der zweite und dritte Schmelzeleiterblock 4b, 4c gemeinsam so breit sind wie der erste Schmelzeleiter- block 4a. Vorliegend ist der Schmelzeleiter 1 in zwei Lagen montiert, wobei der erste Schmelzeleiterblock 4a in der unteren Lage und der zweite und dritte Schmelzeleiter block 4b, 4c in der oberen Lage angeordnet sind. Damit wird deutlich, dass die Schmelze leiterblöcke 4a, 4b, 4c sowohl nebeneinander als auch über- bzw. untereinander angeordnet und miteinander verspannt werden können. According to FIG. 2, a second alternative embodiment of the fuse link 1 is shown; which schematically shows the exit side 27 of the fuse element 1 in the view. The fusible conductor 1 has three fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c, the second and third fusible conductor blocks 4b, 4c jointly being as wide as the first fusible conductor block 4a. In the present case, the fusible conductor 1 is mounted in two layers, the first fusible conductor block 4a being arranged in the lower layer and the second and third fusible conductor blocks 4b, 4c being arranged in the upper layer. This makes it clear that the melt conductor blocks 4a, 4b, 4c can be arranged next to one another as well as above or below one another and can be braced with one another.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Schmelzeleiter 1 Mittel zum Verbinden bzw. zum Schraubverbinden der Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b, 4c auf. Und zwar sind die Mittel zum Verbinden bzw. Schraubverbinden als - hier gestrichelt dargestellte - Zuganker 32 ausgebildet, die durch - hier ebenfalls gestrichelt dargestellte - Durchbrüche 39 hindurch geführt und verschraubt sind. Mittels der Zuganker 32 wird eine Verspannungswirkung erzielt, die eine Relativbewegung der Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b, 4c verhindert. Auch mehr als die hier gezeigten Zuganker 32 sind denkbar, insbesondere können auch der erste und zweite Schmelzeleiterblock 4a, 4b gegeneinander verspannt werden. In den Schnitt ebenen zwischen den Schmelzeleiterblöcken 4a, 4b, 4c ist eine Anordnung von Dichtele menten 34 und/oder Positioniermitteln 31 analog zu Fig. IC möglich. Alternativ oder ergänzend können die Schmelzeleiterblöcke 4a, 4b, 4c nach einer Positionierung miteinan der stoffschlüssig verbunden werden, insbesondere mittels Kleben, Löten, Schweißen oder dergleichen. In this exemplary embodiment, the fusible conductor 1 has means for connecting or screw-connecting the fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c. The means for connecting or screwing are designed as tie rods 32 - shown here with dashed lines - which are passed through openings 39 - here also shown with dashed lines - and screwed. A tensioning effect is achieved by means of the tie rods 32, which prevents a relative movement of the fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c. More than the tie rods 32 shown here are also conceivable; in particular, the first and second fusible conductor blocks 4a, 4b can also be braced against one another. In the sectional planes between the fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c, an arrangement of Dichtele elements 34 and / or positioning means 31 analogous to FIG. IC is possible. As an alternative or in addition, the fusible conductor blocks 4a, 4b, 4c can be materially connected to one another after positioning, in particular by means of gluing, soldering, welding or the like.
Vorliegend ist das Multikanal System 5 derart sich dreidimensional erstreckend ausgebildet, dass eine Vielzahl von Austritten 7 des Multikanalsystems 5 an der Austrittsseite 27 des Schmelzeleiters 1 angeordnet sind, wobei die Austritte 7 quer zur Austrittsrichtung des designierten Schmelzestroms, das heißt in Blattebene in mehreren Ebenen bzw. Lagen beabstandet zueinander angeordnet sind. Je nach Anforderung an das Extrusionsprodukt 30 können die Austritte 7 beliebig zueinander sowie in einer oder mehreren Lagen angeordnet werden. Die Austritte 7 sind dazu ausgebildet, die Polymerschmelze 24 zur Speisung der Extrusionsdüse 14 gemäß Fig. 1A in den Sammelraum 15 zu führen, mithin die Extrusi onsdüse 14 zu speisen. Die Ausbildung des Multikanalsystems 5 gemäß diesem Ausfüh rungsbeispiel ist für den ersten und zweiten Schmelzeleiterblock 4a, 4b in Fig. 7A und Fig. 7B und für den dritten Schmelzeleiterblock 4c in Fig. 10A bis Fig. IOC exemplarisch beschrieben. In diesem Beispiel sind die Austritte 7 in sechs parallelen Lagen angeordnet. Bei den ersten beiden Schmelzeleiterblöcken 4a, 4b sind vier Lagen vorgesehen, wobei je vier Austritte 7 in der Blattebene vertikal übereinander mit gleichmäßigem Abstand angeordnet sind. Demgegenüber weist der dritte Schmelzeleiterblock 4c zwei Lagen Austritte 7 auf, wobei je ein Austritt 7 einer Lage in Fließrichtung der Polymerschmelze 24 mittig zwischen zwei Austritten 7 der jeweils anderen Lage angeordnet ist. Mithin ist möglich, Austritte 7 quer zur Austrittsrichtung des designierten Schmelzestroms übereinander, versetzt zueinander und/oder teilweise überlagernd anzuordnen. In the present case, the multichannel system 5 is designed to extend three-dimensionally in such a way that a large number of outlets 7 of the multichannel system 5 are arranged on the exit side 27 of the melt conductor 1, the outlets 7 transversely to the exit direction of the designated melt flow, i.e. in several planes or in the plane of the sheet . Layers are arranged at a distance from one another. Depending on the requirements placed on the extrusion product 30, the outlets 7 can be arranged with respect to one another and in one or more layers as desired. The outlets 7 are designed to lead the polymer melt 24 for feeding the extrusion nozzle 14 according to FIG. 1A into the collecting space 15, thus feeding the extrusion nozzle 14. The design of the multichannel system 5 according to this exemplary embodiment is described by way of example for the first and second fusible link blocks 4a, 4b in FIGS. 7A and 7B and for the third fusible link block 4c in FIGS. 10A to 10A. In this example the outlets 7 are arranged in six parallel layers. In the case of the first two fusible conductor blocks 4a, 4b, four layers are provided, with four outlets 7 each being arranged vertically one above the other at a uniform distance in the plane of the sheet. In contrast, the third fusible conductor block 4c has two layers of outlets 7, one outlet 7 of each layer being arranged in the flow direction of the polymer melt 24 centrally between two outlets 7 of the respective other layer. It is therefore possible to arrange outlets 7 transversely to the outlet direction of the designated melt flow one above the other, offset from one another and / or partially overlapping.
Nach Fig. 3 ist das Multikanal System 5 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1A und Fig. 1B gezeigt, wobei dieses Multikanalsystem 5 als Teilkanal System in einem der zweiten bis fünften Schmelzeleiterblöcke 4b - 4e angeordnet bzw. ausgebildet sein kann. Die Polymerschmelze 24 wird mittels des Multikanalsystems 5 von einem an einer Eintrittsseite 26 des in diesem Fall als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelzelei ters 1 angeordneten Eintritt 6 über eine Verzweigung 8, mehrere hintereinander angeordne te Generationen 9a, 9b Weiterverzweigungen 10 sowie mehrere fluidisch dazwischen angeordnete Generationen aufgeteilter Schmelzekanäle 11 zu einer Vielzahl von fluidisch mit dem Eintritt 6 verbundenen und an der Austrittsseite 27 des Schmelzeleiters 1 ange ordneten Austritte 7 verteilt. Die designierte Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 verläuft also von der Eintrittsseite 26 zur Austrittsseite 27. According to FIG. 3, the multichannel system 5 according to the first exemplary embodiment according to FIGS. 1A and 1B is shown, wherein this multichannel system 5 can be arranged or designed as a sub-channel system in one of the second to fifth fusible conductor blocks 4b-4e. The polymer melt 24 is fed by means of the multichannel system 5 from an inlet 6 arranged on an inlet side 26 of the melt distributor 1, which in this case is designed as a melt distributor, via a branch 8, several successive generations 9a, 9b further branches 10 and several generations of divided melt channels arranged fluidically in between 11 to a plurality of fluidically connected to the inlet 6 and on the outlet side 27 of the melt conductor 1 is arranged outlets 7 distributed. The designated flow direction 25 of the polymer melt 24 thus runs from the inlet side 26 to the outlet side 27.
Das Multikanal System 5 weist folglich einen Eintritt 6 und eine Vielzahl von fluidisch mit dem Eintritt 6 verbundenen Austritten 7 auf. Der Eintritt 6 an der Eintrittsseite 26 ist als Eintrittsöffnung zu verstehen, durch welchen hindurch die Polymerschmelze 24 in das Multikanal System 5 eingespeist wird. Die Austritte 7 sind infolgedessen als Austrittsöff nungen zu verstehen, aus denen die Polymerschmelze 24 gleichmäßig verteilt und mit einer gleichen Schmelzehistorie dem - hier nicht gezeigten - Sammelraum 15 zugeführt wird.The multi-channel system 5 consequently has an inlet 6 and a multiplicity of outlets 7 fluidically connected to the inlet 6. The inlet 6 on the inlet side 26 is to be understood as an inlet opening through which the polymer melt 24 is fed into the multi-channel system 5. The outlets 7 are consequently to be understood as Ausittsöff openings from which the polymer melt 24 is evenly distributed and supplied to the collecting space 15 - not shown here - with the same melt history.
Zur Vereinfachung sind in Fig. 3 sowie den darauffolgenden Figuren die Grenzen zwischen den Schmelzeleiterblöcken 4a - 4e nicht dargestellt. Ferner ist das Multikanal System 5 exemplarisch und vereinfacht abgebildet, und zwar umfasst das Multikanal System 5 hier lediglich eine Verzweigung 8 und zwei Generationen 9a, 9b Weiterverzweigungen 10, wobei natürlich auch drei oder mehr Generationen Weiterverzweigungen 10 denkbar sind. In designierter Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 ist zwischen dem Eintritt 6 und der Verzweigung 8 ein Schmelzekanal 11a a-ter Generation 12a angeordnet, zwischen der Verzweigung 8 und der ersten Generation 9a Weiterverzweigungen 10 eine b-te Generati on 12b Schmelzekanäle 11b, und zwischen der ersten Generation 9a Weiterverzweigun gen 10 und der zweiten Generation 9b Weiterverzweigungen 10 eine c-te Generation 12c Schmelzekanäle 11c angeordnet. Der zweiten Generation 9b Weiterverzweigungen 10 ist außerdem eine d-te Generation 12d Schmelzekanäle lld nachgelagert. For the sake of simplicity, the boundaries between the fusible conductor blocks 4a-4e are not shown in FIG. 3 and the subsequent figures. Furthermore, the multichannel system 5 is shown in an exemplary and simplified manner, namely the multichannel system 5 here only comprises one branch 8 and two generations 9a, 9b branchings 10, three or more generations of branchings 10 being of course also conceivable. In the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 is between the inlet 6 and The branch 8 has a melt channel 11a of the a-th generation 12a, between the branch 8 and the first generation 9a branches 10 a bth generation 12b melt channels 11b, and between the first generation 9a branches 10 and the second generation 9b branches 10 a c-th generation 12c melt channels 11c arranged. The second generation 9b branches 10 is also followed by a d-th generation 12d melt channels lld.
Fig. 3 zeigt ferner, dass die Anzahl der Schmelzekanäle 11 mit zunehmender Generation zunimmt, und zwar werden aus einem Schmelzekanal 11a der a-ten Generation jeweils zwei Schmelzekanäle 1 lb der b-ten Generation, aus den zwei Schmelzekanälen 1 lb der b- ten Generation werden jeweils wiederum zwei Schmelzekanäle 11c der c-ten Generation, also in Summe vier Schmelzekanäle 11c gebildet werden, und so weiter. Anders gesagt verdoppelt sich die Anzahl der Schmelzekanäle 11 von Generation zu in Fließrichtung 25 nachgelagerter Generation. Insofern ist auch das Multikanalsystem 5 und dessen einzelne Kavitäten, vorliegend als Schmelzekanäle 11, Verzweigung 8 und Weiterverzweigun gen 10 ausgebildet, mittels des additiven Herstellungsverfahrens gefertigt. Ferner können weitere Kavitäten beispielsweise als Sammelraum 15 gemäß Fig. 1, lokale Aufweitungen oder Zusammenführungen vorgesehen sein. Außerdem können die Kavitäten als Verteil oder Mischkammern (hier nicht gezeigt) oder dergleichen ausgebildet sein. 3 also shows that the number of melt channels 11 increases with the generation, namely one melt channel 11a of the a-th generation becomes two melt channels 1 lb of the b-th generation, and the two melt channels 1 lb of the b-th generation Generation two melt channels 11c of the c-th generation, that is to say a total of four melt channels 11c, will be formed, and so on. In other words, the number of melt channels 11 doubles from generation to generation downstream in the direction of flow 25. In this respect, the multi-channel system 5 and its individual cavities, in the present case designed as melt channels 11, branch 8 and branching 10, are manufactured by means of the additive manufacturing process. Furthermore, further cavities can be provided, for example as a collecting space 15 according to FIG. 1, local expansions or merges. In addition, the cavities can be designed as distribution or mixing chambers (not shown here) or the like.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Schmelzekanal 11a a-ter Generation 12a einen ersten lokalen Querschnitt auf, der kleiner ausgebildet ist als der zweite lokale Querschnitt der aufgeteilten Schmelzekanäle 11b b-ter Generation 12b. Jeder lokale Querschnitt der aufgeteilten Schmelzekanäle 11b b-ter Generation 12b ist wiederum größer als der lokale Querschnitt der daraus aufgeteilten Schmelzekanäle 11c c-ter Generati on 12c, und so weiter. According to this exemplary embodiment, the melt channel 11a of the a-th generation 12a has a first local cross section which is made smaller than the second local cross section of the divided melt channels 11b of the b-th generation 12b. Each local cross section of the divided melt channels 11b b-th generation 12b is in turn larger than the local cross section of the melt channels 11c c-th generation 12c divided from them, and so on.
Wenn von einem kleineren oder größeren lokalen Querschnitt des jeweiligen Schmelzeka nals 11 gesprochen wird, so ist zu verstehen, dass der jeweilige Schmelzekanal 11 über mindestens die Hälfte der Länge des jeweiligen Schmelzekanals 11, vorzugsweise über mindestens 2/3 der Länge des jeweiligen Schmelzekanals 11, bevorzugt über mindes tens 3/4 der Länge des jeweiligen Schmelzekanals 11 einen größeren bzw. kleineren lokalen Querschnitt aufweist. Vorliegend ist der Schmelzekanal 11a a-ter Generation 12a in designierter Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 dem Eintritt 6 und die Schmelzekanäle 11b b-ter Generation 12b gegenüber dem Schmelzekanal 11a a-ter Generation 12a dem Austritt ? zu orientiert. Die Schmelzekanäle 11c c-ter Generation 12c sind gegenüber den Schmelzekanälen lld d-ter Generation 12d dem Eintritt 6 zu orientiert, wobei die Schmelzekanäle lld d-ter Generati on 12d bezogen auf die Schmelzekanäle 11 a-ter, b-ter und c-ter Generation 12a, 12b, 12c dem jeweiligen Austritt 7 zu orientiert sind. Daraus ergibt sich, dass der Schmelzeleiter 1 als Schmelzeverteiler fungiert. When speaking of a smaller or larger local cross section of the respective melt channel 11, it is to be understood that the respective melt channel 11 over at least half the length of the respective melt channel 11, preferably over at least 2/3 the length of the respective melt channel 11, preferably has a larger or smaller local cross section over at least 3/4 of the length of the respective melt channel 11. In the present case, the melt channel 11a of the a-th generation 12a in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 is the inlet 6 and the melt channels 11b of the b-th generation 12b are opposite the melt channel 11a of the a-th generation 12a the outlet? too oriented. The melt channels 11c c-th generation 12c are oriented towards the inlet 6 with respect to the melt channels lld d-th generation 12d, the melt channels lld d-th generation 12d being based on the melt channels 11 a-ter, b-ter and c-ter Generation 12a, 12b, 12c are to be oriented towards the respective outlet 7. It follows from this that the melt conductor 1 functions as a melt distributor.
Nach Fig. 4, einem dritten alternativen Multikanal System 5 eines - hier nicht gezeigten - dritten alternativen Schmelzeleiters 1, ist der Schmelzeleiter 1 im Gegensatz zu Fig. 3 umgekehrt im Extrusionswerkzeug 2 und in der Extrusionsanlage 3 angeordnet, sodass er gemäß diesem alternativen Ausführungsbeispiel als Schmelzemischer ausgebildet ist. Dies ergibt sich daraus, dass der Schmelzeleiter 1 eine Vielzahl, vorliegend acht Eintritte 6 an der Eintrittsseite 26 des Schmelzeleiters 1 aufweist, über die eine oder bis zu acht gleiche oder wenigstens teilweise unterschiedliche Polymerschmelzen 24 zu einem fluidisch mit den Eintritten 6 verbundenen und an der Austrittsseite 27 des Schmelzeleiters 1 angeordne ten Austritt 7 zusammengeführt werden. Das Multikanal System 5 ist im Wesentlichen identisch zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ausgebildet. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Polymerschmelze 24 durch das Multikanal System 5 nicht verteilt wird, sondern dass bis zu acht verschiedene Polymerschmelzen 24 mittels des Multikanal systems 5 zusammengeführt werden können. Das Multikanal System 5 umfasst eine Verzweigung 8, mehrere hintereinander angeordnete Generationen 9a, 9b Weiterverzwei gungen 10 sowie mehrere dazwischen angeordnete Generationen aufgeteilter Schmelzeka näle 11, jedoch ist dies entgegen der designierten Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 zu betrachten, und zwar von der Austrittsseite 27 zur Eintritts Seite 26. According to FIG. 4, a third alternative multichannel system 5 of a third alternative melt conductor 1 - not shown here - the melt conductor 1, in contrast to FIG Melt mixer is formed. This results from the fact that the fuse link 1 has a plurality, in the present case eight inlets 6 on the inlet side 26 of the fuse link 1, via which one or up to eight identical or at least partially different polymer melts 24 are fluidically connected to the inlets 6 and at the Exit side 27 of the melt conductor 1 arranged outlet 7 are merged. The multi-channel system 5 is designed essentially identically to the exemplary embodiment according to FIG. 3. The only difference is that the polymer melt 24 is not distributed by the multichannel system 5, but that up to eight different polymer melts 24 can be brought together by the multichannel system 5. The multi-channel system 5 comprises a branch 8, several successive generations 9a, 9b further branches 10 as well as several generations of divided melt channels 11 arranged in between, but this is to be considered against the designated flow direction 25 of the polymer melt 24, namely from the exit side 27 to Entry page 26.
Entgegen der designierten Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 sind zwischen dem jeweiligen Austritt 7 und der Verzweigung 8 ein Schmelzekanal 11a a-ter Generation 12a angeordnet, zwischen der Verzweigung 8 und der ersten Generation 9a Weiterverzweigun gen 10 eine b-te Generation 12b Schmelzekanäle 11b, und zwischen der ersten Generati on 9a Weiterverzweigungen 10 und der zweiten Generation 9b Weiterverzweigungen 10 eine c-te Generation 12c Schmelzekanäle 11c angeordnet. Der zweiten Generation 9b Weiterverzweigungen 10 ist außerdem eine d-te Generation 12d Schmelzekanäle lld nachgelagert, die direkt mit den Eintritten 6 fluidisch verbunden sind. Somit nimmt in designierter Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 die Anzahl der Schmelzekanäle 11 von den Eintritten 6 zum Austritt 7 mit abnehmender Generation ab, und zwar werden aus jeweils zwei der vorliegend acht Schmelzekanälen lld d-ter Generation 12d je ein Schmel zekanal 11c c-ter Generation 12c, also insgesamt vier Schmelzekanäle 11c c-ter Generati on 12c. Aus jeweils zwei der vier Schmelzekanäle 11c c-ter Generation 12c gehen wiederum jeweils ein Schmelzekanal 11b b-ter Generation 12b, also insgesamt zwei Schmelzekanäle 1 lb b-ter Generation 12b, hervor, und aus den beiden Schmelzekanä len 11b b-ter Generation 12b wird ein Schmelzekanal 11a der a-ten Generation geformt, welcher direkt mit dem Austritt 7 fluidisch verbunden ist. Against the designated flow direction 25 of the polymer melt 24, a melt channel 11a of the a-th generation 12a are arranged between the respective outlet 7 and the branch 8, and between the branch 8 and the first generation 9a further branches 10 a bth generation 12b melt channels 11b and 11b A c-th generation 12c melt channels 11c are arranged between the first generation 9a branches 10 and the second generation 9b branches 10. The second generation 9b branches 10 is also a d-th generation 12d melt channels lld downstream, which are fluidically connected directly to the inlets 6. Thus, in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24, the number of melt channels 11 from the inlets 6 to the outlet 7 decreases with a decreasing generation, namely two of the present eight melt channels lld d-th generation 12d each become one melt channel 11c c-ter Generation 12c, so a total of four melt channels 11c c-th generation 12c. From two of the four melt channels 11c c-th generation 12c in turn one melt channel 11b b-th generation 12b emerges, i.e. a total of two melt channels 1 lb b-th generation 12b, and from the two melt channels 11b b-th generation 12b a melt channel 11a of the a-th generation is formed, which is fluidically connected directly to the outlet 7.
Umgekehrt zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1A, Fig. 1B und Fig. 3 nimmt der lokale Querschnitt der jeweiligen Schmelzekanalgeneration in designierter Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 mit jeder abnehmenden Generation zu. Die Schmelzekanäle 11a a-ter Generation 12a sind in der designierten Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 dem Austritt 7 und die Schmelzekanäle 11b b-ter Generation 12b gegenüber den Schmelzekanä len 11a a-ter Generation 12a den Eintritten 6 zu orientiert. Die Schmelzekanäle 11c c-ter Generation 12c sind gegenüber den Schmelzekanälen lld d-ter Generation 12d dem Austritt 7 zu orientiert, wobei die Schmelzekanäle lld d-ter Generation 12d bezogen auf die Schmelzekanäle 11 a-ter, b-ter und c-ter Generation 12a, 12b, 12c den Eintritten 6 zu orientiert sind. Daraus ergibt sich, dass der Schmelzeleiter 1 als Schmelzemischer fungiert.Conversely to the exemplary embodiment according to FIGS. 1A, 1B and 3, the local cross section of the respective melt channel generation increases in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 with each decreasing generation. The melt channels 11a of the a-th generation 12a are oriented in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 to the outlet 7 and the melt channels 11b of the b-th generation 12b are oriented towards the melt channels 11a of the a-th generation 12a to the inlets 6. The melt channels 11c c-th generation 12c are oriented towards the outlet 7 with respect to the melt channels lld d-th generation 12d, the melt channels lld d-th generation 12d being based on the melt channels 11 a-th, b-th and c-th generation 12a, 12b, 12c are oriented towards the entrances 6. It follows from this that the fusible conductor 1 functions as a melt mixer.
Fig. 5 zeigt ein viertes alternatives Multikanal System 5 eines - hier nicht gezeigten - vierten alternativen Schmelzeleiterblocks 4. Das Multikanal System 5 ist als eine Kombina tion aus einem teilweise als Schmelzeverteiler und teilweise als Schmelzemischer ausge bildeten Schmelzeleiter 1 ausgeformt. Eintrittsseitig des Schmelzeleiters 1 bzw. des Multikanalsystems 5 ist zunächst ein Eintritt 6 des Multikanalsystem 5 vorgesehen, wobei der Schmelzekanal 11a a-ter Generation 12a analog zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in eine Vielzahl Schmelzekanäle lld d-ter Generation 12d aufgeteilt wird. Weiter stromab in designierter Fließrichtung 25 der Polymerschmelze erfolgt ausgehend von den Schmel zekanälen lld d-ter Generation 12d wieder eine Zusammenführung der Schmelzekanäle 11 analog zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 über Schmelzekanäle 11c, 11b c‘-ter Genera tion 12c‘ und b‘-ter Generation 12b 4 bis zu einem Schmelzekanal 11a a’-ter Generati on 12a‘ bzw. dem Austritt 7. Gemäß Fig. 6 ist ein fünftes alternatives Multikanal System 5 nach einer fünften alternativen Ausführungsform dargestellt, wobei vorliegend eine Kombination aus einem teilweise als Schmelzemischer und teilweise als Schmelzeverteiler ausgebildeten Schmelzeleiters 1 abgebildet ist. Die Funktionsweise ist hier jedoch im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 entgegengesetzt ausgeführt. Und zwar weist das Multikanal System 5 an dessen Eintrittsseite 26 mehrere Eintritte 6 auf, wobei die direkt mit den Eintritten 6 fluidisch verbundenen Schmelzekanäle l ld d-ter Generation 12d entlang der designierten Fließrich tung 25 der Polymerschmelze 24 analog zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis zu einem Schmelzekanal 11a a-ter Generation 12a von Generation zu Generation zusammengeführt werden. Weiter stromab wird dieser Schmelzekanal 11a der a-ten Generation 12a analog zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 über eine Verzweigung 8, mehrere Generatio nen 9a‘, 9b‘ Weiterverzweigungen 10 sowie dazwischen angeordnete Generatio nen 12b‘, 12c‘, 12d‘ Schmelzekanäle 11b, 11c, l ld von Generation zu Generation aufgeteilt, bis an der Austrittsseite 27 des Schmelzeleiters 1 bzw. des Multikanalsystems 5 eine Vielzahl Austritte 7 angeordnet sind. Fig. 5 shows a fourth alternative multi-channel system 5 of a - not shown here - fourth alternative fusible conductor block 4. The multi-channel system 5 is formed as a combination of a partially formed as a melt distributor and partially as a melt mixer formed melt conductor 1. On the inlet side of the melt conductor 1 or the multichannel system 5, an entry 6 of the multichannel system 5 is initially provided, the melt channel 11a of the a-th generation 12a being divided into a plurality of melt channels lld d-th generation 12d analogously to the embodiment according to FIG. Further downstream in the designated flow direction 25 of the polymer melt, starting from the melt channels lld d-th generation 12d, the melt channels 11 are again brought together analogously to the exemplary embodiment according to FIG. 4 via melt channels 11c, 11b c'th generation 12c 'and b'- 1st generation 12b 4 up to a melt channel 11a a'-th generation 12a 'or the outlet 7. According to FIG. 6, a fifth alternative multichannel system 5 according to a fifth alternative embodiment is shown, a combination of a melt conductor 1 partially configured as a melt mixer and partially as a melt distributor being depicted. However, in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. In fact, the multichannel system 5 has several inlets 6 on its inlet side 26, the melt channels 11d th generation 12d fluidly connected directly to the inlets 6 along the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 analogous to the exemplary embodiment according to FIGS be merged from generation to generation to form a melt channel 11a of a-th generation 12a. Further downstream, this melt channel 11a of the a-th generation 12a is analogous to the exemplary embodiment according to FIG. 3 via a branch 8, several generations 9a ', 9b', further branches 10 and generations 12b ', 12c', 12d 'melt channels 11b, 11c, 11d divided from generation to generation until a large number of outlets 7 are arranged on the outlet side 27 of the fuse link 1 or of the multi-channel system 5.
Das Multikanal System 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sowie gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist nicht auf die jeweilige hier dargestellte Form und Anordnung begrenzt. Es ist ebenso denkbar, innerhalb eines Schmelzeleiterblocks 4a - 4e stromauf oder stromab des jeweiligen Teilkanalsystems weitere als Schmelzeverteiler und/oder Schmelzemischer ausgebildete Abschnitte vorzusehen, die beliebig ausgebildet und kombiniert sein können. Von Vorteil ist jedoch, wenn die Polymerschmelze 24 ganz unabhängig davon, durch welche Schmelzekanäle 11 oder Schmelzekanalfolge sie hin durchgeflossen ist, immer die gleiche Schmelzehistorie aufweist. Bei acht Schmelzekanä len l ld der d-ten Generation 12d ist die Polymerschmelze 24 folglich in höchstens acht verschiedene Schmelzeströme unterteilt. Eine gleiche Historie der Polymerschmelze 24 bedeutet in diesem Zusammenhang, dass alle Schmelzeströme der Polymerschmelze 24 zum Zeitpunkt des Austretens aus dem Multikanal System 5 an dem Austritt 7 bzw. den Austritten 7 die gleiche Strecke durch das Multikanal System 5 zurückgelegt sowie die gleiche Anzahl Schmelzekanäle, Verzweigungen 8 und Weiterverzweigungen 10 durch flossen haben. The multichannel system 5 according to the exemplary embodiment according to FIG. 5 and according to the exemplary embodiment according to FIG. 6 is not limited to the respective shape and arrangement shown here. It is also conceivable to provide further sections designed as melt distributors and / or melt mixers within a fusible conductor block 4a-4e upstream or downstream of the respective sub-channel system, which sections can be configured and combined as desired. However, it is advantageous if the polymer melt 24 always has the same melt history, completely regardless of which melt channels 11 or melt channel sequence it has flowed through. With eight melt channels l ld of the d-th generation 12d, the polymer melt 24 is consequently divided into a maximum of eight different melt streams. The same history of the polymer melt 24 means in this context that all melt flows of the polymer melt 24 at the time of exit from the multichannel system 5 at the exit 7 or the exits 7 covered the same distance through the multichannel system 5 and the same number of melt channels, Branches 8 and further branches 10 have flowed through.
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 7A bis Fig. 10C bezie hen sich ausschließlich auf als Schmelzeverteiler ausgebildete Schmelzeleiter 1, wobei die Polymerschmelze 24 im Multikanal System 5 von einem jeweiligen Eintritt 6 auf eine Vielzahl Austritte 7 verteilt wird. Somit ist die Anordnung und Zählweise der Generation der Schmelzekanäle 11, sowie der Verzweigungen 8 und Generationen der Weiterverzwei gungen 10 analog zum ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, das heißt in der designier ten Fließrichtung 25 der Polymerschmelze 24 aufsteigend. Selbstverständlich sind die nachfolgenden Ausführungsformen auch zur Ausführung des Schmelzeleiters 1 als Schmelzemischer oder als Kombination aus Schmelzemischer und Schmelzeverteiler geeignet. The exemplary embodiments according to FIGS. 7A to 10C described below relate exclusively to melt conductors 1 designed as melt distributors, the Polymer melt 24 in the multichannel system 5 is distributed from a respective inlet 6 to a plurality of outlets 7. Thus, the arrangement and counting of the generation of the melt channels 11, as well as the branches 8 and generations of the further branches 10 is analogous to the first embodiment of FIG. 3, that is in the designated flow direction 25 of the polymer melt 24 ascending. Of course, the following embodiments are also suitable for designing the melt conductor 1 as a melt mixer or as a combination of melt mixer and melt distributor.
Nach den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1A, Fig. 1B und Fig. 3 bis Fig. 6 ist das Multikanal System 5 jeweils im Wesentlichen in einer Ebene liegend ausgebildet, wobei der jeweilige Eintritt 6 und der jeweilige Austritt 7 sowie alle Schmelzekanäle 11, Verzwei gungen 8 und Weiterverzweigungen 10 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Mithin werden mindestens drei Freiheitsgrade zur Ausbildung des Multikanalsystems 5 genutzt. According to the exemplary embodiments according to FIGS. 1A, 1B and 3 to 6, the multi-channel system 5 is designed to lie essentially in one plane, with the respective inlet 6 and outlet 7 and all melt channels 11, branches 8 and branches 10 lie in a common plane. At least three degrees of freedom are therefore used to form the multi-channel system 5.
Demgegenüber ist in Fig. 7A und Fig. 7B ein sechstes alternatives Multikanal System 5 dargestellt, wobei sich das Multikanal System 5 vorliegend fünf Freiheitsgrade nutzend dreidimensional im Raum auffächert. Und zwar verlaufen, wie deutlich in Fig. 7B gezeigt ist, die Schmelzekanäle 11 in Fließrichtung der Polymerschmelze 24 ausgehend vom Eintritt 6 wenigstens teilweise nach unten, nach links, nach rechts, in die Blattebene hinein und aus der Blattebene hinaus. Die mit dem Eintritt 6 fluidisch verbundenen Schmelzeka näle 11 verteilen sich somit über die Verzweigungen 8 und Weiterverzweigungen 10 bis zu den Austritten 7, die sich aufgrund der vorliegenden Aufteilung auf zwei im Wesentlichen parallelen Ebenen aufteilen, wobei die erste Generation 9a Weiterverzweigungen 10 derart ausgebildet ist, dass die Schmelzekanäle 11c der c-ten Generation 12b im Vergleich zu den Schmelzekanälen 11b der b-ten Generation 12b um im Wesentlichen 90° verdreht verlau fen, sodass sich ausgehend von jedem Schmelzekanal 11c c-ter Generation ein separates Verteilungssystem 29a, 29b, 29c, 29d ausbildet, bei dem das erste und zweite Verteilungs system 29a, 29b sowie das dritte und vierte Verteilungssystem 29c, 29d in einer jeweiligen Ebene angeordnet sind, wobei die Ebenen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. In contrast, a sixth alternative multichannel system 5 is shown in FIGS. 7A and 7B, the multichannel system 5 in the present case being fanned out three-dimensionally in space using five degrees of freedom. In fact, as clearly shown in FIG. 7B, the melt channels 11 run in the direction of flow of the polymer melt 24, starting from the inlet 6, at least partially downward, to the left, to the right, into the plane of the sheet and out of the plane of the sheet. The melt channels 11 fluidically connected to the inlet 6 are thus distributed over the branches 8 and further branches 10 to the outlets 7, which due to the present division are divided into two essentially parallel planes, the first generation 9a further branches 10 being designed in this way that the melt channels 11c of the c-th generation 12b in comparison to the melt channels 11b of the b-th generation 12b are rotated by essentially 90 °, so that, starting from each melt channel 11c of the c-th generation, a separate distribution system 29a, 29b, 29c, 29d, in which the first and second distribution systems 29a, 29b and the third and fourth distribution systems 29c, 29d are arranged in a respective plane, the planes being arranged essentially parallel to one another.
Anhand eines derartig ausgebildeten Schmelzeleiters 1 ist es in einfacher Weise möglich, die Polymerschmelze 24 nicht nur gleichmäßig in die Breite analog zu Fig. 3 sondern ebenso gleichmäßig quer dazu, das heißt je nach Blickrichtung in die Höhe bzw. Tiefe zu verteilen, um die Polymerschmelze 24 in einer vergleichsweise großen Fläche aus dem jeweiligen Schmelzeleiterblock 4a - 4e austreten lassen zu können. Dies eignet sich besonders zur Herstellung von Filamenten bzw. Endlosfilamenten, insbesondere zum Herstellen von Spinnvliesen mittels mehrreihiger Düsenwerkzeuge. With the aid of a melt conductor 1 embodied in this way, it is possible in a simple manner to not only have the polymer melt 24 uniformly in width, analogous to FIG. 3, but rather equally evenly transversely to it, that is to say upwards or downwards depending on the viewing direction, in order to be able to let the polymer melt 24 emerge from the respective fusible conductor block 4a-4e in a comparatively large area. This is particularly suitable for the production of filaments or continuous filaments, in particular for the production of spunbonded nonwovens by means of multi-row nozzle tools.
Unabhängig von der Ausbildung der Verzweigung 8 und der Weiterverzweigungen 10 relativ zu den Schmelzekanälen 11 sowie ihrer Anordnung im dreidimensionalen Raum, nimmt der lokale Querschnitt der Schmelzekanäle 11 von Generation zu Generation bis zu den Austritten 7 ab, wobei die Schmelzekanäle 11 jeder Generation 12a, 12b, 12c, 12d, 12e in allen Verteilungssystemen 29a, 29b, 29c, 29d stets symmetrisch ausgebildet sind und die aufgeteilten Schmelzeströme der Polymerschmelze 24 die gleiche Schmelzehistorie aufweisen. Regardless of the formation of the branch 8 and the further branches 10 relative to the melt channels 11 and their arrangement in three-dimensional space, the local cross-section of the melt channels 11 decreases from generation to generation up to the outlets 7, with the melt channels 11 of each generation 12a, 12b , 12c, 12d, 12e are always symmetrical in all distribution systems 29a, 29b, 29c, 29d and the divided melt flows of the polymer melt 24 have the same melt history.
Somit liegen die Austritte 7 des ersten und zweiten Verteilungssystems 29a, 29b auf einer gedachten ersten geraden Linie und die Austritte 7 des dritten und vierten Verteilungssys tems 29c, 29d auf einer gedachten zweiten geraden Linie. Beide Linien sind parallel zueinander angeordnet, sodass alle Schmelzeströme am jeweiligen Austritt 7 aufgrund der gleichen Polymerschmelze 24 identische Material eigenschaften aufweisen. Eine derartige Anordnung der Austritte 7 entlang gerader, paralleler Linien ist beispielhaft in Fig. 2 gezeigt, wobei hier die Schmelzekanäle 11 am ersten und zweiten Schmelzeverteilerb lock 4a, 4b nicht auf zwei, sondern auf vier Ebenen verteilt sind. Thus, the outlets 7 of the first and second distribution systems 29a, 29b lie on an imaginary first straight line and the outlets 7 of the third and fourth distribution system 29c, 29d on an imaginary second straight line. Both lines are arranged parallel to one another, so that all melt flows at the respective outlet 7 have identical material properties due to the same polymer melt 24. Such an arrangement of the outlets 7 along straight, parallel lines is shown by way of example in FIG. 2, the melt channels 11 on the first and second melt distributor lock 4a, 4b not being distributed on two, but on four levels.
Nach Fig. 7A und Fig. 7B ist ferner ein Medienkanal 20 im Schmelzeleiter 1 angeordnet, der sich räumlich zwischen den Schmelzekanälen 11 des Multikanalsystems 5 erstreckt und insbesondere eine zirkulierende Fluidversorgung realisiert, vorliegend zum Temperieren der Polymerschmelze 24. Der Medienkanal 20 ist nicht mit den Schmelzekanälen 11 des Multikanalsystems 5 fluidisch verbunden und bewirkt, dass der Schmelzeleiter 1 und insbesondere die Schmelzeleiterblöcke 4a - 4e während des Betriebs der Extrusionsanla ge 3 temperiert werden. Es können ferner weitere beliebig ausgebildete Medienkanäle vorgesehen sein, die fluidisch getrennt von den Schmelzekanälen 11 des Multikanal Sys tems 5 im einem oder mehreren Schmelzeleiterblöcken 4a - 4e angeordnet sind. Die weiteren Medienkanäle können auch in Form von Trockenschächten ausgebildet sein, die beispielsweise zur Aufnahme einer elektrischen Leitung und/oder zur Aufnahme einer Messeinrichtung vorgesehen sind. According to FIGS. 7A and 7B, a media channel 20 is also arranged in the melt conductor 1, which extends spatially between the melt channels 11 of the multi-channel system 5 and in particular realizes a circulating fluid supply, in the present case for temperature control of the polymer melt 24. The media channel 20 is not connected to the Melt channels 11 of the multichannel system 5 are fluidically connected and have the effect that the melt conductor 1 and in particular the melt conductor blocks 4a-4e are temperature-controlled during the operation of the extrusion system 3. Further media channels of any configuration can also be provided, which are fluidically separated from the melt channels 11 of the multichannel system 5 in one or more melt conductor blocks 4a-4e. The other media channels can also be designed in the form of drying shafts, which are provided, for example, for receiving an electrical line and / or for receiving a measuring device.
Gemäß Fig. 8 bis Fig. 8D ist ein siebtes alternatives Multikanal System 5 dargestellt, wobei das Multikanal System 5 vorliegend sechs Freiheitsgrade nutzend dreidimensional im Raum auffächert. In diesem Ausführungsbeispiel ist gezeigt, dass die beiden Schmelzekanäle 1 lb der b-ten Generation 12b teilweise entgegen einer globalen Maschinenrichtung 18 verlaufen. Die globale Maschinenrichtung 18 führt vom Eintritt 6 zum Austritt 7 einer designierten Schmelzeströmung der Polymerschmelze 24. Jeder Schmelzekanal 1 lb der b- ten Generation 12b weist eine lokale Maschinenrichtung 19 auf, die in Abhängigkeit der Ausbildung und Erstreckung des jeweiligen Schmelzekanals 11 in Längsrichtung des Schmelzekanals 11 stets gleich ausgerichtet sein kann oder die in Längsrichtung des Schmelzekanals 11 eine sich ändernde Ausrichtung aufweisen kann. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die lokale Maschinenrichtung 19 wenigstens teilweise entgegen der globalen Maschinenrichtung 18 verläuft. Dies zeigt insbesondere in Fig. 8A. Vorliegend sind der Eintritt 6 und die Austritte 7 des Multikanalsystems 5 im Wesentlichen in einer ersten Ebene angeordnet, wobei die Schmelzekanäle 1 lb der b-ten Generation 12b teilweise quer zu dieser ersten Ebene verlaufen, sodass die erste Generation 9a Weiterverzweigungen 10 auf einer zur ersten Ebene parallelen zweiten Ebene angeordnet sind. Die daran angeformten Schmelzekanäle 11c c-ter Generation 12c erstrecken sich teilweise in der zweiten Ebene und werden zur Weiterverteilung der Polymerschmelze 24 in die erste Ebene zurückgeführt. Durch die dreidimensionale Führung der Schmelzekanäle 11 im Raum, und insbesondere durch Führung der lokalen Maschinenrichtung 19 der Schmelzekanäle 11 teilweise entgegen der globalen Maschinenrichtung 18 wird eine Verteilung der Polymerschmelze 24 auf einem geringeren axialen Bauraum, also in globaler Maschinenrichtung 18 des Schmelzeleiters 1 realisiert. Mithin ist der Schmelzeleiter 1 in einem solchen Fall kompaktbauender ausbildbar. According to FIGS. 8 to 8D, a seventh alternative multichannel system 5 is shown, the multichannel system 5 in the present case spreading out three-dimensionally in space using six degrees of freedom. In this exemplary embodiment it is shown that the two melt channels 11b of the bth generation 12b partially run counter to a global machine direction 18. The global machine direction 18 leads from the inlet 6 to the outlet 7 of a designated melt flow of the polymer melt 24. Each melt channel 11b of the b th generation 12b has a local machine direction 19 which, depending on the design and extent of the respective melt channel 11, is in the longitudinal direction of the melt channel 11 can always be aligned in the same way or which can have a changing alignment in the longitudinal direction of the melt channel 11. It can be advantageous here if the local machine direction 19 runs at least partially counter to the global machine direction 18. This is shown in particular in FIG. 8A. In the present case, the inlet 6 and the outlets 7 of the multi-channel system 5 are essentially arranged in a first level, the melt channels 11b of the bth generation 12b partially running transversely to this first level, so that the first generation 9a branches 10 on one to the first Plane parallel second plane are arranged. The c-th generation 12c molded melt channels 11c extend partially in the second level and are returned to the first level for further distribution of the polymer melt 24. Due to the three-dimensional guidance of the melt channels 11 in space, and in particular by guiding the local machine direction 19 of the melt channels 11 partially against the global machine direction 18, the polymer melt 24 is distributed over a smaller axial installation space, i.e. in global machine direction 18 of the melt conductor 1. Consequently, in such a case, the fusible conductor 1 can be made more compact.
Nach Fig. 9 ist ein achtes alternatives Ausführungsbeispiel mit einem achten alternativen Multikanal System 5 dargestellt. Das Multikanal System 5 ist im Wesentlichen identisch zum Multikanal System 5 nach Fig. 3 ausgebildet. Der Unterschied besteht vorliegend im Wesentlichen darin, dass der Schmelzeleiter 1 vorliegend im Bereich der Schmelzekanä le 11c c-ter Generation 12c jeweils ein in Form eines statischen Mischelementes ausgebil detes statisches Funktionselement 21 zur Beeinflussung der designierten Polymerschmelze 24 aufweist. Das jeweilige Funktionselement 21 ist innerhalb einer lokalen Aufweitung 28 der Schmelzekanäle 11c c-ter Generation 12c angeordnet und realisiert eine Durchmischung der innerhalb der Schmelzekanäle 11c c-ter Generation 12c geführten und verteilten Polymerschmelze 24. Dadurch kann eine Vergleichmäßigung des im jeweiligen Schmelzekanal 11 geführten Schmelzestranges der Polymerschmelze 24, insbesondere dessen Fließ- und Materialeigenschaften, gewährleistet werden. Somit ist das jeweilige Funktionselement 21 in einem der Schmelzekanäle 11c c-ter Generation 12c zwischen einer Weiterverzweigung 10 erster Generation 9a und einer Weiterverzwei gung 10 zweiter Generation 9b angeordnet. Vor und nach der lokalen Aufweitung 28 weist der jeweilige Schmelzekanal 11c c-ter Generation 12c eine im Wesentlichen gleiche Querschnittsgröße und -form auf. Das statische Mischelement kann alternativ auch direkt im jeweiligen Schmelzekanal 11 angeordnet und somit nicht in einer lokalen Aufweitung ausgebildet sein. According to FIG. 9, an eighth alternative exemplary embodiment with an eighth alternative multichannel system 5 is shown. The multichannel system 5 is designed essentially identically to the multichannel system 5 according to FIG. 3. The difference in the present case is essentially that the fusible conductor 1 in the present case in the region of the c-th generation 12c melt channels 11c each has a static functional element 21 in the form of a static mixing element for influencing the designated Polymer melt 24 has. The respective functional element 21 is arranged within a local widening 28 of the melt channels 11c c-th generation 12c and realizes a thorough mixing of the polymer melt 24 guided and distributed within the melt channels 11c c-th generation 12c of the polymer melt 24, in particular its flow and material properties, can be guaranteed. Thus, the respective functional element 21 is arranged in one of the melt channels 11c c-th generation 12c between a branch 10 of the first generation 9a and a branch 10 of the second generation 9b. Before and after the local widening 28, the respective melt channel 11c c-th generation 12c has essentially the same cross-sectional size and shape. The static mixing element can alternatively also be arranged directly in the respective melt channel 11 and thus not be formed in a local widening.
Gemäß einem neunten alternativen Ausführungsbeispiel nach Fig. 10A bis Fig. 10C weist der Schmelzeleiter 1 ein erstes Multikanal System 5a und ein davon fluidisch getrenntes zweites Multikanal System 5b auf, wobei auch drei oder mehr Multikanal Systeme ohne weiteres denkbar sind. In einen ersten Eintritt 6a des ersten Multikanalsystems 5a wird eine erste Polym erschmelze 24 und in einen zweiten Eintritt 6b des zweiten Multikanal Sys tems 5b wird eine zweite Polymerschmelze 24 zugeführt, wobei die Polymerschmelzen 24 gleiche oder unterschiedliche Eigenschaften besitzen können. Somit weist jedes Multika nalsystem 5a, 5b einen jeweiligen Eintritt 6a, 6b zur Zuführung der jeweiligen Polymer schmelze 24 sowie eine Vielzahl von Austritten 7a, 7b zur Speisung einer - hier nicht gezeigten - Extrusionsdüse mit der jeweiligen Polymerschmelze 24 auf. Das erste Multi kanalsystem 5a ist im Wesentlichen analog zum Multikanal System 5 nach Fig. 3 ausgebil det. Es sei insofern auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen, wobei, da wo nicht unumgänglich, aus Gründen der Übersichtlichkeit auf eine erneute Wiedergabe der identischen Bezugszeichen verzichtet wird. According to a ninth alternative exemplary embodiment according to FIGS. 10A to 10C, the fuse link 1 has a first multi-channel system 5a and a second multi-channel system 5b fluidically separated therefrom, three or more multi-channel systems also being readily conceivable. A first polymer melt 24 is fed into a first inlet 6a of the first multichannel system 5a and a second polymer melt 24 is fed into a second inlet 6b of the second multichannel system 5b, wherein the polymer melts 24 can have the same or different properties. Thus, each multichannel system 5a, 5b has a respective inlet 6a, 6b for supplying the respective polymer melt 24 and a plurality of outlets 7a, 7b for feeding an extrusion nozzle (not shown here) with the respective polymer melt 24. The first multi-channel system 5a is essentially analogous to the multi-channel system 5 according to FIG. 3. In this respect, reference is made to the relevant description, where, where not unavoidable, for the sake of clarity, the identical reference symbols are not reproduced again.
Der Schmelzekanal i la der a-ten Generation 12a des zweiten Multikanalsystems 5b verläuft ausgehend vom Eintritt 6a des zweiten Multikanalsystems 5b zunächst parallel zum Schmelzekanal 11a der a-ten Generation 12a des ersten Multikanalsystems 5a. Die der Verzweigung 8 nachgelagerten aufgeteilten Schmelzekanäle 11b b-ter Generation 12b sind jedoch vorliegend um 45° verdreht, und zwar um etwa 45° zum ersten Multikanal System 5a hin, sodass die Schmelzekanäle 11 b-ter, c-ter und d-ter Generation 12b, 12c, 12d des zweiten Multikanalsystems 5b zum ersten Multikanalsystem 5a hin verlaufen und sich mit steigender Generation konstant den Schmelzekanälen 11 des ersten Multikanalsystems 5a nähern. Dies führt in der Folge dazu, dass die Austritte 7b des zweiten Multikanal Sys tems 5b vergleichsweise nah an die Austritte 7a des ersten Multikanalsystems 5a herange führt sind, sodass der Schmelzestrom der mit dem zweiten Multikanal System 5b verteilten Polymerschmelze 24 im Bereich der Austritte 7a, 7b mit einem vergleichsweise geringen Abstand zum Schmelzestrom der mit dem ersten Multikanal System 5a verteilten Polymer schmelze 24 austritt. The melt channel i la of the a-th generation 12a of the second multichannel system 5b, starting from the inlet 6a of the second multichannel system 5b, initially runs parallel to the melt channel 11a of the a-th generation 12a of the first multichannel system 5a. The divided melt channels 11b b-th generation 12b downstream of the branch 8 are, however, rotated by 45 ° in the present case, namely by about 45 ° to the first multichannel system 5a so that the melt channels 11 b-th, c-th and d-th generation 12b, 12c, 12d of the second multi-channel system 5b run towards the first multi-channel system 5a and constantly approach the melt channels 11 of the first multi-channel system 5a with increasing generation. As a result, the outlets 7b of the second multichannel system 5b are relatively close to the outlets 7a of the first multichannel system 5a, so that the melt flow of the polymer melt 24 distributed with the second multichannel system 5b is in the area of the outlets 7a, 7b exits at a comparatively small distance from the melt flow of the polymer melt 24 distributed with the first multichannel system 5a.
Die ersten Austritte 7a des ersten Multikanalsystems 5a sind auf einer ersten geraden Linie angeordnet und die zweiten Austritte 7b des zweiten Multikanalsystems 5b sind auf einer zweiten geraden Linie angeordnet, wobei die Linien im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Austritte 7a, 7b des jeweiligen Multikanal systems 5a, 5b auf zwei parallel zueinander angeordneten Ebenen angeordnet. Dadurch lassen sich zweilagige Folienbahnen erzeugen, deren Lagen gleiche oder unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen können. The first outlets 7a of the first multi-channel system 5a are arranged on a first straight line and the second outlets 7b of the second multi-channel system 5b are arranged on a second straight line, the lines being arranged essentially parallel to one another. In other words, the outlets 7a, 7b of the respective multi-channel system 5a, 5b are arranged on two planes arranged parallel to one another. This enables two-layer film webs to be produced, the layers of which can have the same or different material properties.
Die Austritte 7a, 7b der Multikanal Systeme 5a, 5b sind quer zur designierten Fließrich tung 25 bzw. zur globalen Maschinenrichtung 18 der jeweiligen Polymerschmelze 24 versetzt zueinander angeordnet sind. Und zwar ist jeder Austritt 7a des ersten Multikanal systems 5a zwischen zwei Austritten 7b des zweiten Multikanalsystems 5b angeordnet. Die beiden Multikanal Systeme 5a, 5b sind räumlich versetzt zueinander angeordnet. Eine derartige Anordnung der Austritte 7 kann für den dritten Schmelzeleiterblock 4c gemäß Fig. 2 vorgesehen sein, wobei hier die Schmelzekanäle 11 am dritten Schmelzeverteilerb lock 4c nicht auf zwei parallelen Ebenen aus dem dritten Schmelzeverteilerblock 4c austreten. The outlets 7a, 7b of the multichannel systems 5a, 5b are arranged offset from one another transversely to the designated flow direction 25 or to the global machine direction 18 of the respective polymer melt 24. Each outlet 7a of the first multi-channel system 5a is arranged between two outlets 7b of the second multi-channel system 5b. The two multichannel systems 5a, 5b are spatially offset from one another. Such an arrangement of the outlets 7 can be provided for the third melt conductor block 4c according to FIG. 2, the melt channels 11 on the third melt distributor block 4c not emerging from the third melt distributor block 4c on two parallel planes.
Die beiden Multikanal Systeme 5a, 5b erstrecken sich analog zu Fig. 1B und Fig. IC durch wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke 4a- 4e. Es wird insoweit auf Fig. IC verweisen, wobei ein Kanalaustritt 36 eines ersten Teilkanalsystems des beispielsweise ersten Schmel zeleiterblocks 4a einem Kanaleintritt 35 eines zweiten Teilkanalsystems des beispielsweise zweiten Schmelzeleiterblocks 4a eindeutig zugeordnet ist. Mindestens aus dem ersten und zweiten Teilkanal System wird nach Montage des Schmelzeleiters 1 das erste Multikanal- System 5a ausgebildet. Gleichermaßen ist ein Kanalaustritt 36 eines dritten Teilkanalsys tems des beispielsweise ersten Schmelzeleiterblocks 4a einem Kanaleintritt 35 eines vierten Teilkanalsystems des beispielsweise zweiten Schmelzeleiterblocks 4a eindeutig zugeordnet. Mindestens aus dem dritten und vierten Teilkanal System wird nach Montage des Schmelzeleiters 1 das zweite Multikanal System 5a ausgebildet. Dies ist selbstverständ lich auch mit mehr als zwei Teilkanal Systemen sowie für den dritten, vierten und/oder fünften Schmelzeleiterblock 4c, 4d, 4e anwendbar. The two multichannel systems 5a, 5b extend analogously to FIG. 1B and FIG. IC through at least two of the fusible conductor blocks 4a-4e. In this regard, reference is made to FIG. IC, wherein a channel outlet 36 of a first sub-channel system of the first fusible conductor block 4a, for example, is clearly assigned to a channel inlet 35 of a second sub-channel system of the second fusible conductor block 4a, for example. At least from the first and second sub-channel system, after the fuse element 1 has been installed, the first multi-channel System 5a formed. Likewise, a channel outlet 36 of a third sub-channel system of the first fusible conductor block 4a, for example, is clearly assigned to a channel inlet 35 of a fourth sub-channel system of the second fusible conductor block 4a, for example. After the fuse element 1 has been assembled, the second multi-channel system 5a is formed from at least the third and fourth sub-channel system. This can of course also be used with more than two sub-channel systems and for the third, fourth and / or fifth fusible conductor block 4c, 4d, 4e.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombi- niert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können. Es sei zudem explizit erwähnt, dass die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 bis Fig. 9 auch mit zwei oder mehr Multikanal Systemen ausgeführt werden können. Für diese sowie die Ausführungsform nach Fig. 10A bis Fig. IOC gilt gleichermaßen, dass der Schmelzeleiter 1 auch mit drei Multikanal Systemen, mit vier Multikanal Systemen, mit fünf Multikanal Systemen, aber auch mit mehr als fünf Multikanal Systemen ausgebildet werden kann. At this point, it should be explicitly pointed out that features of the solutions described above or in the claims and / or figures can optionally also be combined in order to be able to implement or achieve the explained features, effects and advantages in a correspondingly cumulative manner. It should also be mentioned explicitly that the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 9 can also be implemented with two or more multi-channel systems. For this and the embodiment according to FIGS. 10A to 10C, the fusible link 1 can also be designed with three multichannel systems, with four multichannel systems, with five multichannel systems, but also with more than five multichannel systems.
Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere des erfmdungsgemäßen Schmelzeleiters, des erfmdungsgemäßen Extrusionswerkzeugs und der erfmdungsgemäßen Extrusionsanlage handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele. It goes without saying that the exemplary embodiments explained above are only first configurations of the invention, in particular of the melt conductor according to the invention, the extrusion tool according to the invention and the extrusion system according to the invention. In this respect, the configuration of the invention is not limited to these exemplary embodiments.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfmdungswe- sentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst. Bezugszeichenliste: All of the features disclosed in the application documents are claimed to be essential to the invention, provided that they are new to the state of the art individually or in combination with one another. The embodiments shown here only represent examples of the present invention and must therefore not be understood as restrictive. Alternative embodiments contemplated by those skilled in the art are equally encompassed by the scope of the present invention. List of reference symbols:
1 Schmelzeleiter 1 fusible link
2 Extrusionswerkzeug 2 extrusion tool
3 Extrusionsanlage 3 extrusion line
4a Erster Schmelzeleiterblock 4b Zweiter Schmelzeleiterblock 4c Dritter Schmelzeleiterblock 4d Vierter Schmelzeleiterblock 4a First fusible conductor block 4b Second fusible conductor block 4c Third fusible conductor block 4d Fourth fusible conductor block
4e Fünfter Schmelzeleiterblock 4e Fifth fusible conductor block
5 Multikanal System 5 multi-channel system
6 Eintritt des Multikanalsystems 6 Entry of the multi-channel system
7 Austritt des Multikanalsystems 7 Exit of the multi-channel system
8 Verzweigung 8 branch
9a Erste Generation einer Weiterverzweigung 9b Zweite Generation einer Weiterverzweigung 9a First generation of a branch 9b Second generation of a branch
10 W eiterverzweigung 10 further branching
11 Schmelzekanal 11 melt channel
11 ‘ Schmelzekanal 11 ‘Melt channel
11a Aufzuteilender Schmelzekanal einer ersten Generation11a Melt channel of a first generation to be divided
1 lb Aufgeteilter Schmelzekanal einer zweiten Generation1 lb split melt channel of a second generation
11c Aufgeteilter Schmelzekanal einer dritten Generation11c Split melt channel of a third generation
1 ld Aufgeteilter Schmelzekanal einer vierten Generation1 ld split melt channel of a fourth generation
Ile Aufgeteilter Schmelzekanal einer fünften GenerationIle Split melt channel of a fifth generation
12a a-te Generation eines Schmelzekanals 12a a-th generation of a melt channel
12a‘ a‘-te Generation eines Schmelzekanals 12a ‘a‘ th generation of a melt channel
12b b-te Generation eines Schmelzekanals 12b bth generation of a melt channel
12b‘ b‘-te Generation eines Schmelzekanals 12b ‘b‘ th generation of a melt channel
12c c-te Generation eines Schmelzekanals 12c c-th generation of a melt channel
12c‘ c‘-te Generation eines Schmelzekanals 12c ‘c‘ th generation of a melt channel
12d d-te Generation eines Schmelzekanals 12d d th generation of a melt channel
12d‘ d‘-te Generation eines Schmelzekanals 12d ‘d‘ th generation of a melt channel
12e e-te Generation eines Schmelzekanals 13 Verspannsystem 12th generation of a melt channel 13 Bracing system
14 Extrusionsdüse 14 extrusion nozzle
15 Sammelraum 15 collection room
16 Halteeinrichtung 16 holding device
17 Rahmenteil 17 frame part
18 Globale Maschinenrichtung 18 Global machine direction
19 Lokale Maschinenrichtung 19 Local machine direction
20 Medienkanal 20 media channel
21 Statisches Funktionselement 21 Static functional element
22 Extrusionsdüsenaustritt 22 Extrusion nozzle outlet
23 Bereitstellungseinheit 23 Provisioning unit
24 Polymerschmelze 24 polymer melt
25 Fließrichtung der Polymerschmelze 25 Direction of flow of the polymer melt
26 Eintrittsseite des Schmelzeleiterblocks 26 Entry side of the fusible conductor block
27 Austrittsseite des Schmelzeleiterblocks 27 Exit side of the fusible conductor block
28 Lokale Aufweitung des Schmelzekanals 28 Local expansion of the melt channel
29 Polymer 29 polymer
30 Extrusionsprodukt 30 extrusion product
31 Positioniermittel 31 positioning means
32 Zuganker 32 tie rods
33a Erste Anlagefläche eines Schmelzeleiterblocks33a First contact surface of a fusible conductor block
33b Zweite Anlagefläche eines Schmelzeleiterblocks33b Second contact surface of a fusible conductor block
34 Dichtung 34 Seal
35 Kanaleintritt 35 Canal entry
36 Kanalaustritt 36 duct exit
37 Vorsprung 37 Advantage
38 Ausnehmung 38 recess
39 Durchbruch 39 breakthrough
B Breite des Extrusionsdüsenaustritts B Width of the extrusion nozzle outlet

Claims

Patentansprüche Claims
1. Schmelzeleiter (1), insbesondere Schmelzeverteiler oder Schmelzemischer, für ein Extrusionswerkzeug (2) einer Extrusionsanlage (3), aufweisend zwei oder mehrere Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) sowie ein Multikanalsys tem (5), wobei das Multikanalsystem (5) sich dreidimensional erstreckend innerhalb wenigs tens eines der Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) angeordnet ist sowie mindestens einen Eintritt (6) und mindestens einen Austritt (7) für Polymerschmelze aufweist, wobei zwischen einem Eintritt (6) und einem mit dem Eintritt (6) fluidisch verbunde nen Austritt (7) mehrere hintereinander angeordnete Verzweigungen (8) und mehrere Generationen (9a) Weiterverzweigungen (10) über mehrere Generationen (12a, 12b) aufgeteilter Schmelzekanäle (11a, 11b) ausgebildet sind, wobei m Schmelzekanäle (11a) a-ter Generation (12a) mit x-ten lokalen Querschnit ten und n Schmelzekanäle (1 lb) b-ter Generation (12b) mit y-ten lokalen Querschnit ten vorhanden sind, wobei n>m, wenn b>a, wobei die y-ten lokalen Querschnitte der Schmelzekanäle (1 lb) b-ter Generati on (12b) kleiner sind als die x-ten lokalen Querschnitte der Schmelzekanäle (1 la) a- ter Generation (12a), und wobei in designierter Fließrichtung der Polymerschmelze die Schmelzekanäle (1 la) a-ter Ge neration (12a) dem Eintritt (6) und die Schmelzekanäle (11b) b-ter Generation (12b) dem Austritt (7) zu orientiert sind, sodass der Schmelzeleiter (1) für einen designier ten Schmelzestrom der Polymerschmelze als Schmelzeverteiler dient, oder in designierter Fließrichtung der Polymerschmelze die Schmelzekanäle (11a) a-ter Ge neration (12a) dem Austritt (7) und die Schmelzekanäle (1 lb) b-ter Generation (12b) dem Eintritt (6) zu orientiert sind, sodass der Schmelzeleiter (1) für einen designierten Schmelzestrom der Polymerschmelze als Schmelzemischer dient. 1. Melt conductor (1), in particular melt distributor or melt mixer, for an extrusion tool (2) of an extrusion system (3), comprising two or more melt conductor blocks (4a, 4b) and a multichannel system (5), the multichannel system (5) being three-dimensional extending within at least one of the fusible conductor blocks (4a, 4b) and having at least one inlet (6) and at least one outlet (7) for polymer melt, with an inlet (6) and one fluidically connected to the inlet (6) Outlet (7) several branches (8) arranged one behind the other and several generations (9a) further branches (10) over several generations (12a, 12b) of divided melt channels (11a, 11b) are formed, with m melt channels (11a) a-th generation ( 12a) with x-th local cross-sections and n melt channels (1 lb) b-th generation (12b) with y-th local cross-sections are present, where n> m, if b> a, where the y-th local Cross-sections of the melt channels (1 lb) bth generation (12b) are smaller than the xth local cross-sections of the melt channels (1 la) a- th generation (12a), and the melt channels (1 la ) a-th generation (12a) the inlet (6) and the melt channels (11b) b-th generation (12b) the outlet (7) are to be oriented so that the melt conductor (1) for a designated melt flow of the polymer melt as Melt distributor is used, or in the designated flow direction of the polymer melt the melt channels (11a) a-th generation (12a) the outlet (7) and the melt channels (1 lb) b-th generation (12b) the inlet (6) are to be oriented so that the melt conductor (1) serves as a melt mixer for a designated melt flow of the polymer melt.
2. Schmelzeleiter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Multikanalsystem (5) durch wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) er- streckt. 2. Fusible conductor (1) according to claim 1, characterized in that the multi-channel system (5) extends through at least two of the fusible conductor blocks (4a, 4b).
3. Schmelzeleiter (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Verspannsys tem (13), mittels welchem die Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) zu einer Blockeinheit mit einander verspannbar sind. 3. Fusible conductor (1) according to claim 1 or 2, characterized by a Verspannsys system (13), by means of which the fusible conductor blocks (4a, 4b) can be braced with one another to form a block unit.
4. Schmelzeleiter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verspann- System (13) eine Halteeirichtung (16) mit einem thermisch aktivierbaren Rahmenteil (17) umfasst, mittels welchem wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) gegenei nander verspannbar sind. 4. Fusible link (1) according to claim 3, characterized in that the bracing system (13) comprises a holding device (16) with a thermally activatable frame part (17) by means of which at least two of the fusible lead blocks (4a, 4b) can be braced against one another are.
5. Schmelzeleiter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) Positioniermittel (31) aufweisen, mittels welchen die mindestens zwei Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) zueinander positionierbar sind. 5. Fusible conductor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fusible conductor blocks (4a, 4b) have positioning means (31) by means of which the at least two fusible conductor blocks (4a, 4b) can be positioned relative to one another.
6. Schmelzeleiter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Verbinden, insbesondere zum Schraubverbinden und/oder Verkleben, der Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b). 6. Fusible conductor (1) according to one of the preceding claims, characterized by means for connecting, in particular for screw connection and / or gluing, of the fusible conductor blocks (4a, 4b).
7. Schmelzeleiter (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Zuganker (32), der durch wenigstens zwei der Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) hindurchgeführt ist und wenigstens zwei Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) gegeneinander verspannt. 7. Fusible conductor (1) according to claim 6, characterized by a tie rod (32) which is passed through at least two of the fusible conductor blocks (4a, 4b) and at least two fusible conductor blocks (4a, 4b) are braced against one another.
8. Schmelzeleiter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Anlagefläche (33a, 33b) zwischen zwei aneinander zur Anlage kom- menden Schmelzeleiterblöcken (4a, 4b) eine Dichtung (34) angeordnet ist. 8. Fusible conductor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a seal (34) is arranged on a contact surface (33a, 33b) between two fusible conductor blocks (4a, 4b) coming into contact with one another.
9. Schmelzeleiter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei oder mehr Multikanalsysteme (5 a, 5b) durch wenigstens zwei Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) erstrecken, wobei ein Kanalaustritt (36) eines k-ten Mul- tikanalsystems (5) des ersten Schmelzeleiterblocks (4a) einem Kanaleintritt (35) eines k- ten Multikanalsystems (5) des zweiten Schmelzeleiterblocks (4b), und umgekehrt, ein deutig zugeordnet ist. 9. Fusible conductor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that two or more multi-channel systems (5 a, 5b) extend through at least two fusible conductor blocks (4a, 4b), wherein a channel outlet (36) of a k-th multi tkanalsystem (5) of the first fusible conductor block (4a) is clearly assigned to a channel inlet (35) of a k- th multichannel system (5) of the second fusible conductor block (4b), and vice versa.
10. Schmelzeleiter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass wenigstens einer der Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) einen Medienkanal (20) aufweist, insbesondere für eine zirkulierende Fluidversorgung, vor allem zum Temperie ren, und/oder für eine elektrische Leitung und/oder für eine Messeinrichtung. 10. Fusible conductor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fusible conductor blocks (4a, 4b) has a media channel (20), in particular for a circulating fluid supply, especially for tempering, and / or for an electrical line and / or for a measuring device.
11. Schmelzeleiter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Schmelzeleiterblöcke (4a, 4b) ein statisches Funktions- element (21) zur zumindest mittelbaren Beeinflussung der designierten Polymerschmelze aufweist. 11. Fusible conductor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fusible conductor blocks (4a, 4b) has a static functional element (21) for at least indirect influencing of the designated polymer melt.
12. Schmelzeleiter (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das statische Funktionselement (21) ein statisches Mischelement ist. 12. Fusible link (1) according to claim 11, characterized in that the static functional element (21) is a static mixing element.
13. Extrusionswerkzeug (2) für eine Extrusionsanlage zum Erzeugen von Extrusions- Produkten, umfassend einen Schmelzeleiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wo bei der Schmelzeleiter (1) dazu ausgebildet ist, mindestens eine designierte Polymerschmelze zu verteilen und/oder zu mischen. 13. Extrusion tool (2) for an extrusion system for producing extrusion products, comprising a melt conductor (1) according to one of claims 1 to 12, where the melt conductor (1) is designed to distribute and / or at least one designated polymer melt to mix.
14. Extrusionswerkzeug (2) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Extrusi onsdüsenaustritt (22) mit einer Breite (B) von mehr als 5.000 mm, bevorzugt von mehr als 6000 mm oder mehr als 8000 mm. 14. Extrusion tool (2) according to claim 13, characterized by an extrusion nozzle outlet (22) with a width (B) of more than 5,000 mm, preferably of more than 6000 mm or more than 8000 mm.
15. Extrusionsanlage (3) zum Erzeugen von Extrusionsprodukten, umfassend ein Extrusionswerkzeug (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche 13 oder 14. 15. Extrusion plant (3) for producing extrusion products, comprising an extrusion tool (2) according to one of the preceding claims 13 or 14.
16. Verfahren zum Betreiben einer Extrusionsanlage (3) nach Anspruch 15, wobei der Extrusionsanlage (3) mindestens ein extrudierfähiges Polymer, insbesondere mindestens ein Kunststoff zugeführt wird, das zu einer jeweiligen Polymerschmelze plastifiziert wird, wobei die jeweilige Polymerschmelze einem Schmelzeleiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zugeführt wird, der die jeweilige Polymerschmelze verteilt und/oder mischt. 16. A method for operating an extrusion system (3) according to claim 15, wherein the extrusion system (3) is supplied with at least one extrudable polymer, in particular at least one plastic, which is plasticized to form a respective polymer melt, the respective polymer melt following a melt conductor (1) is supplied to one of claims 1 to 12, which distributes and / or mixes the respective polymer melt.
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