HU226663B1 - Method and extrusion apparatus for producing extruded product especially for plastic foil-tubes - Google Patents

Description

A jelen találmány tárgya eljárás és extrudálószerszám, amely extrudált termékek, főleg csomagoló műanyag fóliák, különösen fóliatömlők extrudálóberendezésben történő gyártásához alkalmazható.

Például a „Műanyag Zsebkönyv”-ből (Műszaki Kiadó, Bp., 1964, 493-504. oldal) ismertek különféle eljárások és berendezések, amelyekkel hőre lágyuló műanyagokból körgyűrűs extrudálószerszámmal régóta gyártanak fóliatömlőket. Az ilyen szerszámok többnyire függőleges elrendezésűek, és főleg radiális beömléssel rendelkeznek, amely az általában vízszintes helyzetű extrudercsiga kiömlésére csatlakozik. A gyakorlatban komoly problémát okoz az egyenletes anyagáram biztosítása. A szerszám levegőbevezetőnyílással van ellátva a késztermék felfúvásához. A körgyűrűs extrudálószerszámból kilépő fóliatömlőt felfúvással az előírt átmérőre és falvastagságra nyújtják. A felfúváshoz szükséges légtér létrehozásához a fóliatömlőt két szorítóhengeren vezetik át, ezek fejtik ki az extrudálás lehúzóerejét is.

A fenti hagyományos eljárásoknál alkalmazott paraméterek:

- a fóliatömlő nyújtása hosszirányban: 5-10-szeres;

- a fóliatömlő nyújtása keresztirányban: 1,3-5-szörös;

- szerszámgyűrűnyílás mérete: 0,5-1,5 mm;

- lehúzósebesség: 1-20 m/perc;

- fóliatömlő átmérője: 230-750 mm;

- extruderszerszám hűtési teljesítménye: 1-8 kW.

Az egyenletes vastagságú fólia gyártásának ugyancsak alapfeltétele a szerszámból kilépő felfújt fóliatömlő egyenletes hűtése, vagyis a fóliatömlő dermedéspontjainak egy vízszintes síkban kell lenniük, különben a késztermék egyes részei különbözőképpen nyúlnak és öblösödnek, így ráncosodások lépnek föl, ami pedig feltekercselési problémákhoz vezet.

A fenti extrudálószerszámban az extrudercsiga felől érkező folyékony anyagáram a vízszintes beömlőcsatornából központi függőleges csatornán halad tovább, majd az anyagáramot több kis átmérőjű ferde furatba osztják szét, amelyek mindegyike egy-egy, a szerszámmag külső palástján kialakított spirális csatornába vezet. Ezek a spirális csatornák egy menetemelkedésnyi hosszúak, és mind a csatornák vezérgörbéje, mind pedig a szerszámmagnak a spirális csatornákkal ellátott külső palástfelülete kúpos. E két kúposság eredményeként a menetemelkedés végére a spirál kifut a palástfelületből, és az átömlő-keresztmetszet a kezdeti, egymástól elkülönült csatorna-keresztmetszetekből egy közös körgyűrű keresztmetszetbe megy át. A külső szerszámrész és a szerszámmag viszonylagos axiális helyzetének állításával beállítható a kilépő keresztmetszet, azaz a vonónyílás átmérője és résmérete. Ezeknek a paramétereknek a változtatása a különböző vastagságú és anyagú termékek miatt indokolt.

A fenti fóliafúvó extrudálószerszámok alkalmazásának problémái főleg abból adódnak, hogy az extrudereket általában vízszintes tengelyű elrendezéssel telepítik, míg a fólia fúvása, s így az extrudálószerszám is függőleges tengelyű. Az extruder kiömlésénél általában kialakul egy lényegében homogénnek tekinthető anyagáram ugyan, azonban a vízszintesből függőlegesbe történő átmenet a képlékeny anyagáramban gyakran inhomogenitásokat eredményez, ami óhatatlanul a késztermék minőségcsökkenéséhez vezet.

A fenti hagyományos extrudálószerszám további hiányossága, hogy a külső axiálisan osztott szerszámrész, valamint az ugyancsak osztott szerszámmag szerkezeti részei egymáshoz rögzítve vannak, így ezeknek az egymáshoz viszonyított helyzetét (koncentrikusságát, egytengelyűségét) az alkatrészek illesztése, alak- és helyzettűrése határozza meg. A pontosságnak azonban a jelenlegi gyártástechnológia szab határt. A pontatlanság következményeként általában a résméret nem lesz állandó.

Az extrudálószerszámban lévő műanyagot a külső szerszámrészre felcsatolt fűtőtesteken keresztül fűtik. A gyakorlati tapasztalatok szerint azonban a folyékony műanyag a kerülete mentén nem egyenletes hőterhelést kap. Az általában villamosán előállított hőnek legfeljebb a fele hővezetés útján jut a műanyagba, s lényegében az anyag melegíti fel a szerszámmagot. így mindenképpen a külső fal melegebb, mint az anyag, így a letapadás, esetleg a leégés nagyobb valószínűségű. A műanyagok eleve hajlamosak a letapadásra.

Mivel a fenti konstrukciónál a külső szerszámrész és a szerszámmag együtt van forgatva, azaz egymáshoz viszonyítva azok nem forognak, a letapadt anyagot csak az axiális anyagáram szakíthatja le. Ez viszont azzal jár, hogy a már letapadt részecskékhez továbbiak tapadnak, így megduzzadnak, és „csíkot” húznak a kilépő anyagban. Kritikus méretűvé válásukat követően leszakadnak az anyagfelületről, és az anyagáramba beépülve szakadási „gócpontot” képeznek a késztermékben. Ez pedig a fóliatömlő vastagságában akár ±20%-os eltérést is okozhat. Mivel ez a jelenség konstrukciós okokra vezethető vissza, ezért ezen a hibaszázalékon csökkenteni nem, vagy csak csekély mértékben lehet. A fóliatömlő vastagságbeli eltérése ahhoz vezet, hogy feltekercseléskor kúpos tekercset kapnak. Nagyobb hibák esetén gyakorlatilag lehetetlenné válik a feltekercselés.

A külső szerszámrész és a szerszámmag forgatása azonban további problémákat is felvet. Mivel a csapágyazás nagy hőmérsékleten üzemel (körülbelül 200-250 °C), a kenőanyag kiolvad, és folyamatos utánpótlást igényel. Továbbá a fűtőtestek áramellátását és a gép szabályozásához szükséges villamos kapcsolatot csúszógyűrűkön keresztül kell megoldani, valamint a fűtőtestek szabályozóegységeit is a forgórészre kell felépíteni. Ezzel pedig az extrudálószerszám szerkezeti kialakítása, üzemeltetése és karbantartása szerkezetileg bonyolulttá és körülményessé válik.

Az US-4541793 számú szabadalmi leírás extrudálófúvókát (extrudálószerszámot) és eljárást ismertet műanyag termékek gyártásához. A képlékeny műanyag homogenizálása végett az egymással ellenkező irányba forgatott belső és a külső szerszámrészek közötti gyűrűhoronyban csapágygolyók sorozatát rendezik el azzal a céllal, hogy ezek gyúró-keverő elemekként szolgáljanak.

HU 226 663 Β1

A fenti eljárásnál az extrudálószerszám külső részét a belső részéhez képest csapágygolyókból álló csapágyszerkezetben ágyazzák, ezeket a külső és belső résszel határolt gyűrűcsatomában - axiális irányba tekintve - egymás után rendezik el, és a műanyag anyagáramot a csapágygolyók közötti hézagokon nyomják keresztül a gyűrűcsatorna kiömlési végén lévő vonónyílás irányába, miközben a belső és külső részeket egyidejűleg, de ellenkező irányba forgatják.

A külső szerszámrész és a szerszámmag forgatásával kapcsolatban fentebb előadott problémák egyrészt itt is jelentkeznek, másrészt a különböző irányú forgatás lényegesen bonyolultabb forgató hajtásrendszert igényel, ami a költségeket és a szerkezeti bonyolultságot tovább növeli. Továbbá a csapágygolyók közötti réseken keresztül préselt anyagban hasonló „csíkhúzási” jelenség lép föl, mint a fentebb említett spirális csatornáknál, ami pedig a termékminőség rovására megy.

Az extrudálószerszámnak tehát többféle szerepe van: meg kell változtatnia az anyagáram irányát, szét kell osztania a képlékeny anyagot egy körgyűrű keresztmetszetre, az irányváltás hatására keletkezett inhomogenitásokat meg kell szűntetnie, és biztosítania kell a kilépő keresztmetszet állandó résméretét. Tökéletes fólia elvileg akkor lenne gyártható, ha az anyag teljesen homogén, a kilépő nyíláskeresztmetszet, azaz a vonónyílás állandó méretű lenne, ami azonban a jelenlegi megoldásokkal a gyakorlati tapasztalatok szerint nem garantálható.

A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan tökéletesített megoldás létrehozása, amellyel fóliák, főleg műanyag fóliatömlők gazdaságosabban és lényegesen egyenletesebb és jobb termékminőségben gyárthatók, mint a hagyományos technológiákkal. Célunk ezen belül, hogy az anyag a szerkezetileg egyszerűsített extrudálószerszámban teljesen homogén, azaz egyenletesen elosztott és azonos hőmérsékletű legyen, a kilépő nyíláskeresztmetszet, azaz a vonónyílás mérete pedig üzem közben mindvégig állandó legyen.

A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan eljárással oldottuk meg, amely csőszerű termékek, főleg műanyag fóliatömlők gyártásához való. Ennél extruderben megolvasztott alapanyagot, főleg hőre lágyuló műanyagot termékformázó extrudálószerszámba adagoljuk, amelyben az anyagáramot először elosztjuk, és az extrudálószerszám szerszámháza és szerszámmagja közötti járaton kényszerítjük keresztül. Ezután a járatok végén kialakított kalibrált gyűrűszerű vonónyíláson keresztül nyomjuk az anyagot, és előírt vastagságú csőszerű termékké alakítjuk. Adott esetben a vonónyílás elhagyása után a csőszerű terméket nyomóközeg alkalmazásával nagyobb átmérőjű és kisebb falvastagságú tömlővé fújjuk fel és/vagy hűtjük, valamint lehúzólapító hengerpáron vezetjük keresztül, és végül feltekercseljük. Lényege, hogy az extrudálószerszámba belépő anyagáram elosztását úgy végezzük, hogy a járatként- az anyagáram haladási irányába tekintve - a beömlés után az anyagot először a beömlés keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb keresztmetszetű expanziós gyűrűtérbe vezetjük. Mihelyt az expanziós gyűrűteret az anyaggal teljesen kitöltöttük, és annak nyomása nagyobb lett, mint az expanziós gyűrűtérhez csatlakoztatott, az expanziós gyűrűtérhez képest előírt mértékben leszűkített átömlési keresztmetszetű gyűrűrés áramlási ellenállása, akkor a gyűrűrésben az anyagot - a gyűrűrést legalább részben határoló felületek viszonylagos forgatása révén - homogenizáljuk, és spirális jellegű kényszermozgásban vezetjük a vonónyíláshoz.

Előnyösen a szerszámmagnak a külső szerszámrészben való ágyazását és központosítását legalább részben magával a kényszermozgásban tartott anyagárammal végezzük. Ezzel igen pontos résméret és tovább javított termékminőség biztosítható.

Célszerű az olyan foganatosítási mód, amelynél az extrudálószerszámban az alapanyag előírt hőmérsékleten tartását a kényszermozgatással előidézett gyúrási munka révén magában az anyagban képződő belső hővel végezzük. Ezzel a külső energiaigény és az üzemeltetési költség számottevően csökkenthető.

A találmány szerinti extrudálószerszám csőszerű termékek, főleg fóliatömlők hőre lágyuló műanyagból történő gyártásához való. Ennek külső szerszámrésze és ebben ágyazott belső szerszámmagja van, a külső szerszámrész és a belső szerszámmag között legalább egy anyagelosztó járat van kialakítva. A külső szerszámrésznek fűtőszerkezet és a folyékonnyá tett alapanyagot fogadó beömlése van, ez a járaton keresztül vonónyíláshoz csatlakozik. Lényege, hogy a külső szerszámrész és a belső szerszámmag viszonylagosan forgatható elrendezésűek, ehhez a külső szerszámrész és/vagy a belső szerszámmag - előnyösen szabályozható fordulatszámú - forgatóhajtással van hajtókapcsolatban. Az anyagelosztó járat a beömléshez kapcsolódó, annak keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb keresztmetszetű expanziós gyűrűtérként, valamint egyik végével ehhez csatlakozó, az expanziós gyűrűtérhez képest előírt mértékben leszűkített átömlési keresztmetszetű, homogenizáló körkörös gyűrűrésként van kialakítva. A gyűrűrés másik vége a vonónyílással van kapcsolatban.

A találmány szerinti másik extrudálószerszám többrétegű csőszerű termék, előnyösen többrétegű fóliatömlő gyártására alkalmas. Ennek külső szerszámrésze és ebben ágyazott belső szerszámmagja van, a külső szerszámrész és a belső szerszámmag között legalább egy anyagelosztó járat van kialakítva, továbbá a külső szerszámrésznek a folyékonnyá tett alapanyagot fogadó beömlése van, ez a járaton keresztül vonónyíláshoz csatlakozik. Lényege, hogy a járatként az első folyékony anyagot fogadó első beömléssel közlekedő, a beömlés keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb első expanziós gyűrűteret és az ezzel összekapcsolt, előírt mértékben leszűkített keresztmetszetű első gyűrűrést alkalmazzuk. A gyűrűrést részben a külső szerszámrészben szabadon forgathatóan ágyazott

HU 226 663 Β1 egy vagy több határolóhüvely felülete határolja. A határolóhüvely másik felülete előírt mértékben leszűkített keresztmetszetű, másik homogenizáló gyűrűrést határol. Ennek az egyik vége másik beömlés keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb, másik expanziós gyűrűtéren keresztül a másik folyékony alapanyagot fogadó másik beömléssel van kapcsolatban. A másik gyűrűrésnek a másik vége viszont a homogenizáló gyűrűréseket összevezető egyesítőtérrel van kapcsolatban, amely a vonónyílásra csatlakozik. A külső szerszámrész, a belső szerszámmag és a legalább egy határolóhüvely viszonylagosan forgatható elrendezésűek, ehhez a külső szerszámrész és/vagy a belső szerszámmag és/vagy a határolóhüvely forgatóhajtással van hajtókapcsolatban.

Előnyösen a külső szerszámrész álló elrendezésű, a szerszámmag viszont abban forgathatóan van ágyazva, és szabályozható fordulatszámú forgatóhajtással van hajtókapcsolatban. Ezzel az elrendezéssel ugyanis meglepően egyszerű szerkezetet nyerünk.

Célszerű az olyan kivitel, amelynél az expanziós gyűrűtér, a homogenizáló gyűrűrés és a vonónyílás az extrudálószerszám hosszközépvonalára koaxiális elrendezésűek. Ezáltal a fő szerkezeti részek megmunkálása igen leegyszerűsödik.

A szerkezeti kialakítás tovább egyszerűsödik azáltal, ha a forgatható szerszámmag az egyik végén a külső szerszámrészben a szerszámmag másik végének korlátozott radiális elmozdulást engedően van csak csapágyakban ágyazva, viszont a szerszámmagnak a homogenizáló gyűrűréssel szomszédos másik vége csapágymentes és önbeálló elrendezésű, hiszen itt az ágyazást, kenést és pontos központosítást maga a kényszermozgást végző anyagáram végzi.

A könnyebb összeszerelhetőség és a különböző termékek gyárthatósága végett a forgatható szerszámmag előnyösen osztott kialakítású, amelynek legalább a vonónyílást határoló része cserélhető. Az osztott külső szerszámrésznek a beömlést, a gyűrűteret, a gyűrűrést és a vonónyílást befogadó részei, valamint a csapágyakat befogadó részei között hőterhelés-csökkentő távköz van hagyva, amelyben összekapcsoló gyűrűk vannak elrendezve.

Célszerűen az expanziós gyűrűtér és a homogenizáló gyűrűrés közé kúpos körkörös átvezetőnyak van iktatva, amivel az anyag áramlási feltételei javíthatók.

A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás példaként! kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon:

- az 1. ábrán a találmány szerinti extrudálószerszám első példaként! kiviteli alakjának vázlatos keresztmetszete látható, amely egyrétegű műanyag fóliatömlő gyártásához való;

- a 2. ábrák a találmány szerinti extrudálószerszám második példaként! kiviteli alakjának vázlatos keresztmetszete, amely kétrétegű műanyag fóliatömlő gyártásához való.

Amint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti 1 extrudálószerszám egyrétegű fóliatömlő extrudálásához való, amely fóliatömlő például csomagolófóliaként használható. Az 1 extrudálószerszámnak két fő része van, nevezetesen külső 2 szerszámrésze és ebben viszonylag forgathatóan ágyazott belső 3 szerszámmagja van. A jelen esetben a külső 2 szerszámrész helytálló, azaz fix elrendezésű, és lényegében forgásszimmetrikus, azaz hengeres házként van kialakítva, amelynek hosszközépvonalát 4-gyel jelöltük. A külső álló 2 szerszámrész a jelen esetben axlálisan osztott kialakítású, nevezetesen felső 2A, középső 2B és 2C, valamint alsó 2D részekből áll, amelyek a 4 hosszközépvonalra koaxiális helyzetűek, és ezeket egymáshoz csavarok szétszerelhetően és központosán tájolva rögzítik.

A külső 2 szerszámrész középső 2B része radiális beömléssel van ellátva, amelyen keresztül az itt külön nem ábrázolt extrudercsigából kilépő megolvasztott hőre lágyuló műanyagot, például polietilént az 1 extrudálószerszámba nyomás alatt beadagoljuk. A 6 beömlés Di átmérőjét a jelen esetben 35 mm-re választottuk.

A találmány szerint az 1 extrudálószerszámnak a 6 beömlése expanziós 7 gyűrűtérrel van kapcsolatban, amelynek keresztmetszete lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb, mint a beömlés átömlési keresztmetszete. Az expanziós gyűrűtér a jelen esetben a 4 hosszközépvonalra koncentrikus helyzetű; ennek a külső D₂ átmérőjét a jelen esetben 360 mm-re, ennek külső hengeres 8 palástfelületének M magasságát pedig 50 mm-re választottuk.

Az 1. ábrán jól látható, hogy az expanziós 7 gyűrűteret belülről a forgathatóan ágyazott 3 szerszámmag hengeres 9 palástfelülete határolja, ennek D₃ átmérőjét a jelen esetben 300 mm-re választottuk. Az 1. ábrán látható továbbá, hogy a belső szerszámrészként szereplő 3 szerszámmag az alsó részén hengeres 10 vállal van ellátva, és a jelen esetben a 10 váll fölött és alatt axiális 11 csapágyakban és radiális 12 csapágyakban van forgathatóan ágyazva. Megjegyezzük, hogy a jelen esetben a 11 és 12 csapágyakhoz teflonperselyeket alkalmaztunk, ezek azonban úgy ágyazzák a forgó 3 szerszámmagot, hogy lehetővé teszik a felső részének kismértékű radiális elmozdulását, azaz „önbeállását”.

Az 1. ábra szerint az álló külső 2 szerszámrész és a forgó belső 3 szerszámmag az expanziós 7 gyűrűtér fölött viszonylag szűkített keresztmetszetű körkörös homogenizáló 13 gyűrűrést képeznek, amelynek az 1 extrudálószerszám felső részén lévő kiömlőnyílása képezi a körkörös fóliaformázó 14 vonónyílást. A homogenizáló 13 gyűrűrésnek az expanziós 7 gyűrűtérhez kapcsolódó lényegében hengeres alsó 15 szakasza, kúposán szűkülő közbenső 16 szakasza és keskenyedő felső 17 szakasza van a jelen esetben. Az alsó 15 szakasz kúposán ferde átvezető 18 felületen keresztül csatlakozik az expanziós 7 gyűrűtérhez. A belső forgó 3 szerszámmagnak a 13 gyűrűrést belülről határoló palástja ennek megfelelően alsó hengeres 19 felülettel, kúposán szűkülő 20 felülettel és kúposán kissé bővülő felső 21 felülettel van ellátva.

HU 226 663 Β1

Az 1. ábrán jól látható, hogy a belső 3 szerszámmag is forgásszimmetrikus kialakítású és lényegében egyszerű forgácsolással kialakítható palástfelületekkel rendelkezik. Az alsó végén a belső forgó 3 szerszámmag axiálisan hornyolt 22 fészekkel van ellátva, amellyel a forgó 3 szerszámmag ismert forgatóhajtásának bordás tengelyvége kapcsolódik, például tengelykapcsolón keresztül (külön nem ábrázoltuk). Továbbá a forgó 3 szerszámmag hosszirányban végigmenő központi 23 járattal van ellátva, amely nyomás alatti levegőnek a gyártott fóliatömlő belsejébe történő beadagolására szolgál. Ezáltal a fóliatömlő ismert módon felfújható, nyújtható és adott esetben hűthető. Az 1 extrudálószerszám 14 vonónyílásán kilépő és a 23 járaton keresztül sűrített levegővel felfújt fóliatömlőt vékony eredményvonallal és T hivatkozási jellel jelöltük.

Az 1. ábrán látható, hogy a külső 2 szerszámrész közbenső 2B és 2C részei között 24 távközt hagytunk, és ezeket egymáshoz csupán viszonylag keskeny, hőátadást csökkentő 25 gyűrűkön keresztül kapcsoltuk össze, (gy elértük, hogy míg a külső 2 szerszámrész felső 2A része és közbenső 2B része 250 °C körüli üzemi hőmérsékleten működik, addig az alább elhelyezkedő 2C rész és az alsó 2D részek üzemi hőmérséklete legfeljebb 150 °C. Ezzel az alsó, a 11 és 12 csapágyakat befogadó részek hőterhelése hatásosan csökkenthető.

A 22 fészekhez kapcsolódó forgatóhajtás a jelen esetben bordás tengelyű hidromotor, amelynek fordulatszámát a kísérleteink során például 20/percre választottuk.

Az 1. ábra szerinti 1 extrudálószerszámnál a 14 vonónyílás külső D₄ átmérőjét 303 mm-re választottuk, a rés v vastagságát pedig 1,5 mm-re. A függőleges helyzetű 1 extrudálószerszámból kilépő T fóliatömlő vastagságát a kísérleteink során 10 mikrométerre, a felfújt T fóliatömlő hengeres részének átmérőjét pedig 1000 mm-re választottuk.

Megjegyezzük, hogy a 11 és 12 csapágyak hűtése önmagában ismert módon megfelelő hűtőközeg cirkuláltatásával történhet (nem ábrázoltuk).

Az 1. ábra szerinti 1 extrudálószerszámnál a fix külső 2 szerszámrész a külső palástján 26 fűtőszerkezet van elrendezve, amely lehet önmagában ismert villamos fűtés. Tekintve, hogy a külső 2 szerszámrész áll, a villamos 26 fűtőszerkezet elrendezése és villamos táplálása, valamint vezérlése rendkívül egyszerűen megoldható. A 26 fűtőszerkezetnek az a feladata, hogy az 1 extrudálószerszámot üzemindítás előtt felfűtse, és az üzemi hőmérsékleten tartsa.

Az 1. ábra szerinti 1 extrudálószerszám működésmódja a következő.

Először bekapcsoljuk a 26 fűtőszerkezetet, és felfűtjük az 1 extrudálószerszámot, például a 250 °C-os üzemi hőmérsékletre. Ezután az extrudercsiga által körülbelül 250 °C-on megolvasztott és homogenizált polietilén anyagáramot például 30 MPa nyomással folyamatosan adagoljuk be az 1 extrudálószerszámba a 6 beömlésén keresztül. (A fóliagyártás önmagában ismert egyéb előkészítő műveleteire, így például a tömlő felhúzására és a lehúzó hengerpár közé való befűzésére itt nem térünk ki.) A 6 beömlés furatából az anyagáram hirtelen a lényegesen nagyobb keresztmetszetű expanziós 7 gyűrűtérbe kerül, amely a méreteinél fogva lehetővé teszi, hogy a folyékony anyag körbefussa és kitöltse a 7 gyűrűteret, miközben a jelen esetben forgatott 3 szerszámmag az óramutató járásával megegyező mozgásra kényszeríti az anyagot.

Az 1. ábrából jól érzékelhető, hogy az expanziós gyűrűtér felső részénél a kúpos nyakrésznek a 18 felülete miatt összeszűkülve csatlakozik a viszonylag szűk 13 gyűrűrés, amelynek értelemszerűen az áramlási ellenállása lényegesen nagyobb, mint az expanziós 7 gyűrűtéré. A forgatás hatására a külső álló 2 szerszámrésznek az expanziós 7 gyűrűteret határoló felülete és a viszonylag szűkebb 13 gyűrűrést határoló 15,16 és 17 szakaszai, valamint a forgó 3 szerszámmag külső palástjának a 19, 20 és 21 felületei között jelentős relatív sebességkülönbség lép fel, ami a súrlódási ellenállás miatt kényszerűen forgásba hozza és állandó mozgásban tartja a folyékony anyagot, a jelen esetben az expanziós 7 gyűrűtérben, majd annak spirális vonalú fölfelé haladása közben a 13 gyűrűrésben is. Ez a sebességkülönbség a kísérleti tapasztalataink szerint lehet például 37 m/perc körüli értékű.

A forgó 3 szerszámmagnak az álló 2 szerszámrészhez képesti viszonylagos forgatása révén tehát nagy sebességkülönbséget hozunk létre, aminek hatására az álló külső 2 szerszámrész és a forgó 3 szerszámmag között az anyag állandó mozgásban van, és a forgó 3 szerszámmag forgómozgása folyamatos gyúró jellegű munkát végez az expanziós 7 gyűrűtérben és a 13 gyűrűrésben lévő anyagban. E gyúrómunka közben hő képződik a folyékony anyagban, amit a találmány értelmében hasznosítunk az anyag és az 1 extrudálószerszám hőntartására. Ennek következtében a beindítás! felfűtési üzemidő után a villamos 26 fűtőszerkezet ki is kapcsolható, amivel az üzemeltetési költségek jelentősen csökkenthetők.

A határolószerkezeti részek relatív sebességkülönbsége miatt tehát a gyúrási munka és az anyag nyírása révén az anyagban magában állítottuk elő a hőt, ezzel a hőmérséklet-elosztást lényegesen egyenletesebbé tettük, mint a hagyományos megoldásoknál alkalmazott közvetett hőátadás esetében. Az 1. ábrából a szakember számára rögtön egyszerűen belátható, hogy a vízszintesen és radiálisán belépő anyagáram az 1. ábra szerinti elrendezésnél is irányváltásra kényszerül, hisz függőlegesen felfelé történik a T fóliatömlő fúvása. De ezt az irányváltásból adódó esetleges inhomogenitást az 1. ábra szerinti kivitelnél nemcsak a homogenizáló 13 gyűrűrés, hanem az expanziós 7 gyűrűtér fentebb részletezett speciális kialakításával is érjük el, és hatásos és tökéletes homogenizálást végzünk.

A találmány szerinti megoldásnál ugyanis a 13 gyűrűrés szűkített és a felső körzetben rendre tovább szűkülő keresztmetszete jóval nagyobb áramlási ellenállást jelent az anyag számára, mint az expanziós 7 gyűrűtér, éppen ezért az anyagáram csak az expanziós 7 gyűrűtér teljes kitöltése után indul el fölfelé a 13 gyű5

HU 226 663 Β1

Tűrésben a fellépő nyomáskülönbség hatására, de már ezt megelőzően is, az expanziós 7 gyűrűtérben is bizonyos mértékben homogenizáltuk az anyagáramot. A 13 gyűrűrés áramlási ellenállása adott esetben a belső 3 szerszámmag fordulatszámának megválasztásával is pontosan beszabályozható.

A T fóliatömlő felfújására és hűtésére részletesebben nem térünk ki, ez történhet hagyományos módon, de megjegyezzük, hogy a fóliahűtés speciális módját saját korábbi (de jelenleg még nem publikált) HU-P0301174 számú szabadalmi bejelentésünk tartalmazza.

Mivel az 1 extrudálószerszám expanziós 7 gyűrűteréből kényszerűen spirális alakban a 13 gyűrűrésben folyamatosan fölfelé a 14 vonónyílás irányába áramló anyag állandó és folyamatos mozgásban van, éppen ezért a szerszámfelületekre való letapadás valószínűsége minimálisra csökken. De az esetlegesen letapadó anyagrészeket a nemcsak axiálisan, hanem tangenciálisan is mozgó anyagáram azonnal felszakítja. Az anyag ilyen kényszermozgatásának hatására a kísérleti tapasztalataink szerint olyan meglepően egyenletes és sajátos hálós szövetszerkezet alakul ki a műanyagban, ami igen kedvező tulajdonságokat kölcsönöz a készterméknek.

Amint arra fentebb már utaltunk, az expanziós 7 gyűrűtérben és az azzal koncentrikus 13 gyűrűtérben a viszonylagos sebességkülönbség és a nagy nyomás alatt kényszerű mozgást végző folyékony anyag maga „siklócsapágyat”, és egyúttal kenőanyagot képez, vagyis ágyazza a belső 3 szerszámmag felső részét. Ezzel az a meglepő műszaki többlethatás jár, hogy a forgó 3 szerszámmag felső része üzem közben mindig pontosan beáll a központi helyzetébe, ezáltal a 14 vonónyílás v vastagsága üzem közben mindvégig pontosan állandó értékű marad, ami pedig döntő jelentőségű a T fóliatömlő termékminőségére. A kísérleti tapasztalataink szerint az itt gyártott termék vastagsági hibája nagyságrenddel csökkenthető a hagyományos megoldásokhoz képest. Értelemszerűen a 11 és 12 csapágyak hézagjait úgy kell megválasztani, hogy kismértékű radiális elmozdulási lehetőséget biztosítsanak a forgó 3 szerszámmag felső „önbeálló” vége számára.

Megjegyezzük, hogy az expanziós 7 gyűrűtér felső kúposán szűkülő 18 felületénél lekerekített sarkokat alkalmaztunk értelemszerűen azért, hogy megakadályozzuk, hogy az anyagáramban „pangó” részek alakulhassanak ki.

Az 1. ábrán látható, hogy a forgó 3 szerszámmag a jelen esetben osztott kialakítású, azaz felső 3A részből és alsó 3B részből áll, amelyek egymáshoz együtt forgathatóan vannak rögzítve. Ennek abban van jelentősége, hogy a felső 3A rész cseréjével például a gyártandó különböző fóliavastagsághoz jól igazodhatunk.

Az így gyártott T fóliatömlő egységes szerkezetű, egyenletes falvastagságú, éppen ezért a külön nem ábrázolt, önmagában ismert lehúzó hengerpáron való átvezetés után zavarmentesen feltekercselhető, és tovább feldolgozható (önmagában ismert módon).

A találmány szerinti az 1 extrudálószerszám egyik fontos megkülönböztető jellemzője éppen abban van, hogy legalább a homogenizáló 13 gyűrűrést határoló felületek között relatív sebességkülönbséget hozunk létre az anyag sajátos kezeléséhez. Ez a relatív forgási sebességkülönbség kialakulhat úgy, ha a külső 2 szerszámrész áll, és a belső 3 szerszámmag forog, vagy fordítva, vagy akár úgy is, ha ezek egyazon forgásirányba vagy különböző forgásirányokba egyidejűleg forognak, de ezek megvalósításához a fenti ismertetésünk alapján a szakma átlagos szakembere nem igényel további kitanítást.

A csomagolástechnikában gyakran jelentkezik igény többrétegű csomagolófóliára, amelynek az egyik rétege - például higiéniai okokból - érintkezhet a csomagolandó termékkel, például élelmiszerrel, ez lehet például polietilénből készült réteg (amely légáteresztő tulajdonságú), a másik rétege viszont készülhet például poliamidból, amely viszont nem érintkezhet a termékkel, de tömör zárást biztosít.

Ilyen kétrétegű fóliatömlő gyártására alkalmas a találmány szerinti extrudálószerszám 2. ábrán feltüntetett példaként! kiviteli alakja. A 2. ábrán a hasonló részleteket az egyszerűség és a jobb egybevethetőség kedvéért azonos hivatkozási számokkal jelöltük.

A 2. ábra szerinti 1 extrudálószerszám a szerkezeti felépítését és működési alapelvét tekintve lényegében megegyezik az 1. ábra szerinti megoldással. Itt is a relatív sebességkülönbség létrehozásához példaként álló külső 2 szerszámrészt alkalmaztunk, amely ugyancsak osztott kivitelű, azaz 2A, 2B, 2C és 2D részekből áll. Az álló 2 szerszámrészben forgatóhajtásra csatlakoztatható forgó belső 3 szerszámmag van forgathatóan ágyazva. A külső álló 2 szerszámrész itt is radiális beömléssel van ellátva az első műanyag beadagolására, amely lényegesen nagyobb keresztmetszetű első expanziós 7 gyűrűtérbe torkollik. Az első expanziós gyűrűtérre itt is jelentősen lecsökkentett áramlási keresztmetszetű körkörös homogenizáló 13 gyűrűrés kapcsolódik, és ez a felső 14 vonónyílásba, mint kiömlésbe torkollik, ahol kilép a kétrétegű Γ fóliatömlő, amelyet azután a sűrített levegővel ismert módon felfújunk.

A forgó 3 szerszámmag itt is forgatóhajtás bordás tengelyvégének befogadására alkalmas 22 fészekkel és központi légbevezető 23 járattal van ellátva. Az álló 2 szerszámrész közbenső 2B és 2C részei között a hőátadás csökkentésére itt is 24 távközt és 25 gyűrűket alkalmaztunk. A külső 2 szerszámrész villamos 26 fűtőszerkezettel van ellátva a külső palástján. A 3 szerszámmag forgatásához előnyösen nagy nyomatékú, kis fordulatszámú, egyenletes járású hidromotort, vagy adott esetben villanymotort alkalmazhatunk.

A lényeges különbség az 1. ábra szerinti kivitelhez képest, hogy a 2. ábra szerinti elrendezésnél az első anyag homogenizáló 13 gyűrűrését a külső oldalon nagyrészt speciális 27 határolóhüvely belső 28 felülete határolja. Ez a 27 határolóhüvely vékony falú alul 29 peremmel ellátott, felül letört szélű csőként van kialakítva, és ez a jelen esetben a külső 2 szerszámrész6

HU 226 663 Β1 ben szabadon forgathatóan koaxiálisán 30 csapágyakban van ágyazva. A 27 határolóhüvely külső 31 palástfelülete viszont második, lényegesen nagyobb keresztmetszetű expanziós 32 gyűrűteret és ehhez felül csatlakozó, leszűkített keresztmetszetű második homogenizáló 33 gyűrűrést határol belülről.

A második expanziós 32 gyűrűtérbe radiálisán második radiális 34 beömlés torkollik az álló 2 szerszámrésznek a jelen esetben az első 6 beömléssel szembefekvő részén, amelyen keresztül külön nem ábrázolt másik extrudercsigából második olvasztott (körülbelül 250 °C-os) műanyag anyagáramot adagolunk be nyomás alatt. (A 34 beömlés, a 32 gyűrűtér és a 33 gyűrűrés méretarányai lényegében megfelelnek a jelen példánál az első példaként! kiviteli alaknál említettekkel.) A jelen esetben az első 6 beömlésen 30 MPa nyomás alatt beadagolt anyag lehet például polietilén, amelyből a T fóliatömlő belső rétege készül, a második 34 beömlésen beadagolt megolvasztott és 30 MPa nyomás alatti anyagáram pedig lehet poliamid, amelyből a Τ' fóliatömlő külső rétegét készítjük.

Az üzembe helyezéskor a villamos 26 fűtőszerkezettel 250 °C-os üzemi hőmérsékletre felfűtjük az 1 extrudálószerszámot. Ezután az első 6 beömlésen keresztül az első műanyagolvadékot, és ezzel egyidejűleg a második 34 beömlésen keresztül a másik műanyagolvadékot adagoljuk be nagy nyomással, bekapcsoljuk a forgó 3 szerszámmag forgatóhajtását, és 20 fordulat/perces fordulatszámmal forgatjuk.

A nagy nyomás alatt beáramló megolvasztott első anyagáram először - a forgó 3 szerszámmag kényszerforgató hatására is - kitölti az első expanziós 7 gyűrűteret, a második anyagáram pedig a második expanziós 32 gyűrűteret, eközben a fentiekben már részletezett nyírást és gyúrást végzünk mindkét anyagban, ami belső hőképződéssel jár. Egy bizonyos üzemidő eltelte után a külső 26 fűtőszerkezetet éppen ezért leállítjuk.

A nagynyomású és a 3 szerszámmag révén forgásban tartott első anyagáram a kialakuló nyomáskülönbség hatására az első expanziós 7 térből spirális alakban elindul fölfelé az első homogenizáló 13 gyűrűrésben, és eközben a súrlódásos kapcsolat révén forgásba hozza a 27 határolóhüvelyt.

Hasonló jelenségek játszódnak le a másik expanziós 32 gyűrűtérben és a másik homogenizáló 33 gyűrűrésben is, amelyet azonban nagyrészt az anyagáram révén kényszerűen forgatott 27 határolóhüvely külső 31 palástfelülete, valamint a külső 2 szerszámrész belső 38 felülete határol. így jön létre tehát a viszonylagos sebességkülönbség a jelen esetben mindkét, 13 és 33 gyűrűrésben, sőt a 7 és 32 gyűrűterekben is.

Az első anyagárammal kényszerforgásban tartott 27 határolóhüvely központosított állapotban marad, hiszen a belső 13 gyűrűrésben lévő, mozgásban lévő első anyagáram, valamint a második 32 gyűrűtérből a külső 33 gyűrűrésben alulról fölfelé a forgatott 27 határolóhüvely hatására spirális alakban kényszermozgást végző második anyagáram nyomása lényegében megegyezik. Ezek az anyagmozgások egyúttal központosítják a forgó 3 szerszámmag felső részét is, biztosítva az állandó résméretet a 14 vonónyílásnál, amint arra fentebb már utaltunk.

A 2. ábrán jól látható, hogy a 27 határolóhüvely felső csúcsa fölötti körzetben az első 13 gyűrűrést és a második 33 gyűrűrést - a jelen esetben felfelé kúposán szűkülő - körkörös 35 egyesítőtérben egyesítjük, itt vezetjük össze a fóliatömlő külső és belső rétegeit képező fóliarészeket. A 35 egyesítőtér a jelen esetben hengeres 36 gyűrűrésszakaszon keresztül csatlakozik a kalibrált 14 vonónyíláshoz.

Az 1. és a 2. ábra szerint az expanziós 7, illetve gyűrűtér és az ehhez képest leszűkített átömlési keresztmetszetű homogenizáló körkörös 13, illetve gyűrűrés közé egy-egy kúposán szűkülő 37 átvezetőnyak - lekerekített élekkel - van iktatva, amivel az áramlási viszonyokat kívántuk kedvezőbbé tenni. (A 37 átvezetőnyak részét képezi a kúpos 18 felület is.)

A forgatott 27 határolóhüvely fordulatszáma értelemszerűen bizonyos mértékben alatta marad a belső 3 szerszámmag fordulatszámának, [gy tehát az expanziós 7 és 32 gyűrűterekben, valamint a hozzájuk csatlakozó 13, illetve 33 gyűrűrésekben a határoló felületek között relatív sebességkülönbségek alakulnak ki, amelyek hatására pedig érvényesülnek azok a találmány szerinti kedvező homogenizálási hatások, amelyekre az első példaként! kiviteli alaknál részletesen kitértünk.

A találmány szerint tehát az anyagáramnak az 1 extrudálószerszámban az irányváltásból adódó inhomogenitását speciális módon, az 1 extrudálószerszám áramlási ellenállásának szabályozásával szüntetjük meg. Az összevetés kedvéért megemlítjük, hogy a hagyományos extrudálószerszámoknál az irányváltás után az anyag azonnal elindulhatott felfelé, ugyanis nem volt rákényszerítve, hogy előbb alkosson egy viszonylag homogén körgyűrűt, s csak utána áramolják tovább felfelé a vonónyíláshoz. Ezzel szemben a találmány szerint az expanziós 7, illetve 32 gyűrűtérből az anyag a viszonylagos forgatás következtében csak akkor tud kilépni felfelé a 13, illetve 33 gyűrűrésbe, ha az anyag homogenitása már olyan mértékű, hogy mindenütt legalább akkora a nyomása, hogy képes legyen legyőzni a hirtelen leszűkülő gyűrűrés áramlási ellenállását, hisz ellenkező esetben az anyag az expanziós gyűrűtérben igyekszik maradni. Ez az ellenállás adott esetben a forgó szerszámrész fordulatszámával is szabályozható.

Mivel a találmány szerinti megoldás fentebb bemutatott példaként! kiviteli alakjainál a külső 2 szerszámrész áll, és a belső 3 szerszámmag viszontforog, ezért meglehetősen nagy sebességkülönbség lép fel az anyaghatároló felületek között. Ennek következtében az anyag folyamatosan axiális és radiális irányú mozgásban van, s így a letapadás valószínűsége minimálisra csökken. Az esetlegesen letapadó szemcséket a nemcsak axiálisan, hanem tangenciálisan is mozgó anyag azonnal felszakítja. A nagy sebességű forgás következtében és a fenti nyomásviszonyok miatt a gyűrűrésben spirálisan felfelé áramló anyagban kialakuló

HU 226 663 Β1 hálós szövetszerkezet kedvező tulajdonságokat eredményez a készterméknek.

A találmány szerinti 1 extrudálószerszám további különlegessége, hogy a 13, illetve 33 gyűrűrése - eredeti módon - a forgó 3 szerszámrész felső részének a feldolgozott anyaggal magával megoldott speciális központosító „ágyazása” mellett egyúttal az anyagáramlás számára kialakított térként is szolgál. A külső 2 szerszámrészben forgathatóan ágyazott belső 3 szerszámmag kenését is a siklócsapágyként is szereplő olvasztott műanyag végzi, megszüntetve a hagyományos szerszám csapágyazásánál jelentkező problémákat.

Az ilyen „ágyazás” esetében lényegében ideális kenési állapot alakulhat ki, mert a nagynyomású kenőanyag teljesen kitölti a teret, és a folytonos anyagáram állandóan friss „kenőanyag”-ot biztosít. Ezzel tehát a szerkezet felső része semmiféle járulékos kenőszerkezetet nem igényel, amivel a szerkezet tovább egyszerűsödik, a beruházási és üzemeltetési költségek pedig csökkennek.

Megjegyezzük, hogy adott esetben a 2. ábra szerinti megoldás három- vagy akár többrétegű fóliatömlő gyártására is adaptálható. Kettőnél több rétegű csomagolófólia alkalmazását indokolhatja például, hogy a legkülső harmadik réteg jól nyomtatható tulajdonságú legyen.

Főleg többrétegű terméket gyártó extrudálószerszámoknál más kivitelek is szóba jöhetnek a jelen találmány szerint. Például lehetséges olyan elrendezés, amelynél a forgó szerszámmag az anyag nyírása révén forgatja az első határolóhüvelyt, ez pedig ugyancsak az anyagon keresztül a következő egy vagy több határolóhüvelyt, amelyek ugyancsak szabadon forgathatóan vannak ágyazva. A hajtás jellegéből adódóan a határolóhüvelyek sebessége radiális irányba kifelé haladva egyre kisebb lesz. Ez az elrendezés elsősorban közeli olvadáspontú és viszkozitású anyagokból álló rétegek esetén lehet előnyös. Ez a konstrukció olyan változatban is megvalósítható, amelynél a külső szerszámrészt forgatjuk csak, és ez az anyag nyírása révén forgatja a határolóhüvelyeket.

Ismét további kiviteli változatnál a forgó szerszámmag kényszerkapcsolaton, például fogaskeréken keresztül forgatja az első határolóhüvelyt, majd pedig ez a határolóhüvely további kényszerkapcsolaton, például fogaskeréken keresztül a másodikat forgatja (és így tovább egészen az utolsó határolóhüvelyig). Ebben az esetben nem a sebességek nagyságának a különbözősége a cél, sokkal inkább az ellentétes forgásértelem, hiszen így nem egy folyamatosan csökkenő sebességű határolóhüvelyekből álló szerszámot kapunk, hanem például azonos sebességgel, de ellentétes irányban forgatott határolóhüvelyeket. Ezt a szerszámot jelentősen eltérő viszkozitású anyagok esetén célszerű alkalmazni.

A relatív sebességkülönbség létrehozható azonban a találmányunk értelmében úgy is, hogy a szerszámmag önbeállóan ágyazott elrendezésű, azonban nem forgatjuk, hanem helyette csak a határolóhüvelyt forgatjuk. Ebben az esetben is kialakulnak az anyagból képződő „siklócsapágyak”, amelyek segítségével a szerszámmag kielégítően központosítható. Ezt a megoldást főleg több, jelentősen eltérő viszkozitású és olvadáspontú anyag alkalmazása esetén ajánljuk.

Az 1 extrudálószerszám hőmérsékletét induláskor a ház külső felületére szerelt 26 fűtőtestekkel állítjuk be, majd a forgatás bekapcsolását követően a fűtőtestek szerepe rendre csökken, sőt meg is szűnik, ugyanis forgó 3 szerszámmag gyúró munkájával állítjuk elő az anyagban magában - azt a hőt, amivel a műanyagot a kívánt hőmérsékleten tartjuk. Ezáltal lényegében a hőt forgatási energia bevitelével közvetlenül az anyagban idézzük elő, így az anyag hőmérsékletének egyenletessége biztosítható. (Megjegyezzük, hogy a fűtőtestekkel eleve nagy veszteségek révén, a külső szerszámrész közvetítésével, közvetve vihető be hő, és a hő a fűtőtestben képződik, és hővezetés útján jut el az anyaghoz.)

A találmány szerinti megoldásnál a 3 szerszámmag javasolt elrendezésével és ágyazásával meglepő „önközpontosító” hatást érünk el, amivel garantálható a kilépő keresztmetszet mindenkori koncentrikussága és az állandó résméret, valamint az anyag egyenletes belső fűtése és a letapadás veszélyének teljes kiküszöbölése. Az így gyártott termék hibája a kísérleti tapasztalataink szerint nagyságrenddel kisebb, mint az ismert megoldásoknál, sőt a kísérleti tapasztalataink szerint meglepő módon akár ±1% alatt tartható.

További előny, hogy a találmány szerinti 1 extrudálószerszám az alkatrészek darabszámát és bonyolultságát illetően is jelentősen egyszerűsödött, szinte csak forgásszimmetrikus felületekből épülnek fel az alkatrészek, vagyis a hagyományos megoldásoknál alkalmazott, költséges és különleges megmunkálógépet igénylő spirális hornyok elhagyhatók. A hajtást leszámítva a szerszám 9 db, míg a fentiekben ismertetett hagyományos szerszám legalább 15 db alkatrészből áll.

Megjegyezzük, hogy komplex, 4-8, esetleg 10 rétegű fóliák esetén a mindenkori üzemi paraméterek és a választott alapanyagok függvényében a fenti kiviteli alakok valamelyikét vagy kombinációját célszerű alkalmazni.

Végül megemlítjük, hogy a fenti ismertetésünk alapján a találmány szerinti eljárás sok más változatban és kombinációban is megvalósítható az igényelt oltalmi körön belül. A fentiekben ismertetett példáknál hőre lágyuló műanyag alapanyagokat említettünk ugyan, de hasonló előnyökkel alkalmazható a találmány más anyagokhoz és termékekhez is, például csőszerű élelmiszer-ipari termékekhez, például csőtésztához, vagy műanyag, illetve fémcsövek extrudálásához.

Claims (11)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás csőszerű termékek, főleg műanyag fóliatömlők extrudálásához, amelynél megolvasztott alapanyagot, főleg hőre lágyuló műanyagot termékformázó extrudálószerszámba adagolunk, ebben az anyagáramot először elosztjuk, és az extrudálószerszám külső szerszámháza és szerszámmagja közötti járaton kényszerítjük keresztül, majd a járat végén kialakított kalibrált gyűrűszerű vonónyíláson keresztülnyomva csősze8

   HU 226 663 Β1 rű termékké alakítjuk, azzal jellemezve, hogy az extrudálószerszámba (1) belépő anyagáram elosztását úgy végezzük, hogy a járatként - az anyagáram haladási irányába tekintve - a beömlés (6; 34) után az anyagot először a beömlés keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb keresztmetszetű expanziós gyűrűtérbe (7; 32) vezetjük, majd mihelyt az expanziós gyűrűteret (7; 32) az anyaggal teljesen kitöltöttük, és annak nyomása nagyobb lett, mint az expanziós gyűrűtérhez (7; 32) csatlakoztatott, az expanziós gyűrűtérhez (7; 32) képest előírt mértékben leszűkített átömlési keresztmetszetű gyűrűrés (13, 33) áramlási ellenállása, a gyűrűrésben (13; 33) az anyagot a gyűrűrést (13; 33) legalább részben határoló felületek (15-21; 19, 28, 31, 38) viszonylagos forgatása révén homogenizáljuk, és spirális jellegű kényszermozgásban vezetjük a vonónyíláshoz (14).
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szerszámmagnak (3) a külső szerszámrészben (2) való ágyazását és központosítását legalább részben magával a kényszermozgásban tartott anyagárammal végezzük.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az extrudálószerszámban (1) az alapanyag előírt hőmérsékleten tartását a kényszermozgatással előidézett gyúrási munka révén magában az anyagban képződő belső hővel végezzük.
4. 4. Extrudálószerszám csőszerű termékek, főleg fóliatömlők hőre lágyuló műanyagból történő gyártásához, főleg az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosításához, amelynek külső szerszámrésze és ebben ágyazott belső szerszámmagja van, a külső szerszámrész és a belső szerszámmag között anyagelosztó járat van kialakítva, továbbá a külső szerszámrésznek a folyékonnyá tett alapanyagot fogadó beömlése van, ez a járaton keresztül vonónyíláshoz csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a külső szerszámrész (2) és a belső szerszámmag (3) viszonylagosan forgatható elrendezésűek, ehhez a külső szerszámrész (2) és/vagy a belső szerszámmag (3) - előnyösen szabályozható fordulatszámú - forgatóhajtással van hajtókapcsolatban, továbbá az anyagelosztó járat a beömléshez (6; 34) kapcsolódó, annak keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb keresztmetszetű expanziós gyűrűtérként (7; 32), valamint egyik végével ehhez csatlakozó, az expanziós gyűrűtérhez (7; 32) képest előírt mértékben leszűkített átömlési keresztmetszetű, homogenizáló körkörös gyűrűrésként (13; 33) van kialakítva, amelynek a másik vége a vonónyílással (14) van kapcsolatban.
5. 5. Extrudálószerszám csőszerű termékek, főleg fóliatömlők hőre lágyuló műanyagból történő gyártásához, főleg az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosításához, amelynek külső szerszámrésze és ebben ágyazott belső szerszámmagja van, a külső szerszámrész és a belső szerszámmag között legalább egy anyagelosztó járat van kialakítva, továbbá a külső szerszámrésznek a folyékonnyá tett alapanyagot fogadó beömlése van, ez a járaton keresztül vonónyíláshoz csatlakozik, azzal jellemezve, hogy többrétegű termék, előnyösen fóliatömlő gyártására (Τ’) alkalmas kialakítású, amelynél a járatként az első folyékony anyagot fogadó első beömléssel (6) közlekedő, a beömlés (6) keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb első expanziós gyűrűtér (13) és az ezzel összekapcsolt, előírt mértékben leszűkített keresztmetszetű első gyűrűrés (13) szerepel, amelyet részben a külső szerszámrészben (2) szabadon forgathatóan ágyazott egy vagy több határolóhüvely (27) felülete (28) határol; a határolóhüvely (27) másik felülete (31) másik, előírt mértékben leszűkített keresztmetszetű homogenizáló gyűrűrést (33) határol, amelynek az egyik vége a másik beömlés (34) keresztmetszeténél lényegesen nagyobb, előnyösen legalább egy nagyságrenddel nagyobb, másik expanziós gyűrűtéren (32) keresztül a másik folyékony alapanyagot fogadó másik beömléssel (34) van kapcsolatban; a másik gyűrűrésnek (33) a másik vége viszont a homogenizáló gyűrűréseket (13, 33) összevezető egyesítőtérrel (35) van kapcsolatban, amely a vonónyílásra (14) csatlakozik, továbbá külső szerszámrész (2), a belső szerszámmag (3) és a legalább egy határolóhüvely (27) viszonylagosan forgatható elrendezésűek, ehhez a külső szerszámrész (2) és/vagy a belső szerszámmag (3) és/vagy a határolóhüvely (27) forgatóhajtással van hajtókapcsolatban.
6. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti extrudálószerszám, azzal jellemezve, hogy a külső szerszámrész (2) álló elrendezésű, a szerszámmag (3) viszont abban forgathatóan van ágyazva, és szabályozható fordulatszámú forgatóhajtással van hajtókapcsolatban.
7. 7. A 4. vagy 5. igénypont szerinti extrudálószerszám, azzal jellemezve, hogy az expanziós gyűrűtér (7; 32), a homogenizáló gyűrűrés (13; 33) és a vonónyílás (14) az extrudálószerszám (1) hosszközépvonalára (4) koaxiális elrendezésűek.
8. 8. A 6. igénypont szerinti extrudálószerszám, azzal jellemezve, hogy a forgatható szerszámmag (3) az egyik végén a külső szerszámrészben (2) a szerszámmag (3) másik végének korlátozott radiális elmozdulást engedően csapágyakban (11,12) van ágyazva, viszont a szerszámmagnak (3) a homogenizáló gyűrűréssel (13; 33) szomszédos másik vége csapágymentes önbeálló elrendezésű.
9. 9. A 4. vagy 5. igénypont szerinti extrudálószerszám, azzal jellemezve, hogy a forgatható szerszámmag (3) osztott kialakítású, amelynek a vonónyílást (14) határoló része (3A) cserélhető kivitelű.
10. 10. A 4. vagy 5. igénypont szerint extrudálószerszám, azzal jellemezve, hogy a külső szerszámrész (2) osztott kialakítású; a beömlést (6; 34), a gyűrűteret (7; 32), a gyűrűrést (13; 33) és a vonónyílást (14) befogadó részei (2A, 2B) és a csapágyakat (11,12) befogadó részei (2C, 2D) között hőterhelés-csökkentő távköz (24) van hagyva, amelyben összekapcsoló gyűrűk (25) vannak elrendezve.
11. 11. A 4. vagy 5. igénypont szerint extrudálószerszám, azzal jellemezve, hogy az expanziós gyűrűtér (7; 32) és a homogenizáló gyűrűrés (13, 33) közé kúpos körkörös átvezetőnyak (37) van iktatva.