DE2247955C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Extrudieren eines Verbundstranges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird ein mehrschichtiger rohrförmiger Verbundstrang in der Weise extrudiert, daß eine Vielzahl von Einzelströmen aus wenigstens zwei unterschiedlichen thermoplaste sehen Kunststoffen radial aufeinander zugeführt sowie unter Richtungsumlenkung in die Axialrichtung zu dem rohrförmigen Verbundstrang vereinigt und abgeführt werden (DE-OS 16 29 349). .

Der Erfindung liegt diQ Aufgabe zugrunde, in möglichst gleichförmiger Schichtung einen Verbundstrang herzustellen, der sich zu einer gegebenenfalls nach wie vor gleichförmig geschichteten Verbundbahn ausbreiten läßt

Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Es hat sich gezeigt, daß durch das Abführen des Verbundstranges in im wesentlichen radialer Richtung in der Zuführebene der Einzelströme die Gleichmäßigkeit der Schichtung gefördert wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Eine Vorrichtung dieser Art ist nach der DE-OS 29 349 bekannt

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Vorrichtung so auszugestalten, daß mit einfachen, rheologisch vorteilhaften Mitteln ein vollquerschnittiger, möglichst gleichmäßig geschichteter Verbundstrang erhalten werden kann, der insbesondere zur Weiterverarbeitung zu einer immer noch möglichst gleichmäßig geschichteten Verbundbahn geeignet ist

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruch 2.

Für die bei Extrudierverfahren an sich bekannte Maßnahme, einen Verbundstrang in der Zuführebene der Einzelströme abzuführen, wird Schutz nur im Zusammenhang mit den übrigen Maßnahmen des Anspruchs 1 begehrt

Die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 betreffen den einfachen Aufbau der scheibensektorförmigen Vereinigungskammer und der Anschlüsse dieser Kammer an die Kunststoffzuführung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet eine beliebige Aufeinanderfolge von Einzelströmen. Nach einer bevorzugten Ausbildung kann die Aufeinanderfolge den Merkmalen des Anspruchs 6 entsprechen.

Die Einzelströme durchlaufen innerhalb der Vorrichtung im wesentlichen gleiche Laufwege bis zur Strangbildung.

In der Zeichnung wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer eine Vereinigungskammer aufweisenden Vorrichtung zum Extrudieren eines vielschichtigen Verbundstranges,

F i g. 2 einen schematischen Längsschnitt der Vereinigungsvorrichtung der Vorrichtung nach F i g. 1 entlang der Linie H-II in größerer Darstellung,

Fig.3 eine teilweise aufgebrochene Ansicht der Vereinigungsvorrichtung nach F i g. 2 und

Fig.4 und 5 schematische Ansichten von Stromteilern der Vorrichtung nach den F i g. 2 und 3 in größerer Darstellung.

Die Vorrichtung 10 weist einen ersten, einen zweiten und einen dritten Extruder 11,12, 13 für thermoplastischen Kunststoff auf. Eine Vereinigungsvorrichtung 15 zur Vereinigung von Strömen steht mit den Extrudern 11, 12 und 13 durch Leitungen 16, 17 und 18 ia Verbindung. Die Vereinigungsvorrichtung 15 weist eine Abgabevorrichtung 19 auf, die mit einer Folienspritzdüse 21 in Verbindung steht Die Folienspritzdüse 21 weist eine schlitzförmige Altstrittsöffnung 22 auf. Eine Verbundbahn 23 tritt durch die Austrittsöffnung 22 aus und wird auf einer Rolle 24 aufgewickelt

Beim Betrieb der Vorrichtung nach F i g. 1 fördern die Extruder 11, 12 und 13 erwärmten, thermoplastischen Kunststoff durch die Leitungen 16, 17 und 18 zu der Vereinigungsvorrichtung 15, in welcher die Ströme geteilt parallel zueinander geschichtet und zur Abgabevorrichtung 19 geleitet werden, um eine aus einzelnen Schichten zusammengesetzte Verbundbahn 23 zu bilden, die Schichten parallel zu der Hauptachse der Austrittsöffnung 22 aufweist Innerhalb der Folienspritzdüse 21 wird die Strömungsgeschwindigkeit aufrecht erhalten, um ein plastisches Fließen zu gestatten und der Massenstrom wird zu der Verbundbahn 23 umgeformt welche durch nicht dargestellte Einrichtungen abgekühlt und auf die Rolle 24 aufgewikkelt wird.

F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Vereinigungsvorrichtung 15. Die Vereinigungsvorrichtung 15 weist ein Außengehäuse 25 auf. Das Außengehäuse 25 weist ein erstes Außenteil 25a und ein zweites Außenteil 256 auf. Die Außenteile 25a und 256 sind durch Deckelschrauben 26 zusammengehalten. Das Außengehäuse 25 begrenzt einen ersten Zuführkanalanschluß 28, der sich in axialer Richtung erstreckt und einen zweiten Zuführkanalanschluß 29, der ebenfalls in axialer Richtung verläuft Innerhalb des Außengehäuses 25 ist ein zylinderförmiger Hohlraum 31 angeordnet der in Verbindung mit den Zuführkanalanschlüssen 28 und 29 steht Das Außenteil 256 weist zwei dritte Zuführkanalanschlüsse 32 für den Kunststoff auf, die versetzt jedoch parallel zu den axial angeordneten Zuführkanalanschlüssen 28 und 29 verlaufen. Innerhalb des Hohlraumes 31 ist ein inneres Gehäuse 33, bestehend aus einer ersten Scheibe 33a und iius einer zweiten Scheibe 336 angeordnet Die erste Scheibe 33a und das Außenteil 256 begrenzen eine erste, den Kunststoff aufnehmende Verteilerkammer 35, die eine scheibenförmige Gestalt hat; die Scheibe 336 und das Außenteil 25a begrenzen eine zweite Verteilerkammer 37, die ebenfalls scheibenförmig ist Eine Vielzahl von Versteifungsrippen 38, die einstückig mit dem Außenteil 256 ausgeführt sind, erstrecken sich in radialer Richtung zwischen der inneren Scheibe 33a und dem Außenteil 256 innerhalb der Verteilerkammer 35. Die Versteifungsrippen 39, die einstückig mit dem Außenteil 25a ω ausgebildet sind, erstrecken sich in die Verteilerkammer 37. Ein Verteilerkanal 41, der die Form des Hauptsektors einer Ringwulst aufweist, ist im wesentlichen am Außenrand innerhalb des inneren Gehäuses 33 angeordnet. Der Verteilerkanal 41 steht mit den Zuführkanalan-Schlüssen 32 in Verbindung. Ein Stromteiler 42 ist innerhalb des Gehäuses 33 angeordnet und weist eine Vielzahl von Kanälen auf. welche wahlweise mit einer Verteilerkammer 35 und 37 oder mit dem Verteilerkanal 41 in Verbindung stehen. Innerhalb des Gehäuses 33 und innerhalb des Stromteilers 42 befindet sich eine Vereinigungskammer 44, die die von dem Stromteiler 42 kommenden Ströme aufnehmen kann. Ein Abflußkanal 46 ist durch die Scheiben 33a und 33& begrenzt Der Abflußkanal 46 hat einen Einlaß 47 und einen Auslaß 48. Der Einlaß 47 weist zu allen Auslaßstellen des Stromteilers 42 gleiche Abstände auf.

Der Stromteiler 42 weist eine Vielzahl von Einzelstromschlitzen 51 auf, die mit dem Verteilerkanal 41 in Verbindung stehen (F i g. 3). Die Einzelstromschlitze 51 haben Einlaßöffnungen 52, die mit dem Verteilerkanal

41 in Verbindung stehen und Auslaßoffnungen 53, die in die Vereinigungskammer 44 münden. Eine Reihe von Einzelstromschlitzen 55, die zwischen einigen Stromteilern 42 angeordnet sind, stehen mit der in F i g. 3 nicht dargestellten Verteilerkammer 37 in Verbindung. Die Einzelstromschlitze 55 sind gegabelt und enden an ihren Auslaßenden in der Nähe der Auslaßöffnung 53 der Einzelstromschlitze 51. Ähnlich gegabelte Einzelstromschlitze 56 sind alternierend angeordnet stehen mit der Verteilerkammer 35 in Verbindung und enden in der Nähe der Auslaßoffnungen 53 der Einzelstromschlitze 51. Die Flächen 57 und 57a erstrecken sich in radialer und axialer Richtung. An den Endteilen des Siromteilers

42 sind Hauptkanäle 55a für den Kunststoff angeordnet, weiche mit der Verteilerkammer 35 in Verbindung stehen und mit einer Vielzahl kleinerer Kanäle verbunden sind, welche hinsichtlich der Abmessungen den Einzelstromschlitzen 51 ähneln und an einer vom Zentrum des Stromteilers 42 gleichweit entfernten Stelle enden.

Der Stromteiler 42 weist eine erste Kreisringscheibe 42a mit einer Vielzahl von am Außenrand angeordneten, in axialer Richtung sich erstreckenden Kanälen 61 auf (F i g. 4). Eine Vielzahl von in radialer Richtung sich erstreckender Rippen 62 begrenzen sich in radialer Richtung erstreckende Kanäle, von denen einige mit den Kanälen 61 in Verbindung stehen. Eine zweite Kreisringscheibe 426 von im wesentlichen ringförmiger Gestalt liegt an den Rippen 62 an. Die Kreisringscheibe 426 begrenzt eine Vielzahl von am Außenrand angeordneten, sich in axialer Richtung erstreckenden Kanälen 64, die mit den durch die Rippen 62 begrenzten Kanälen in Verbindung stehen. Ein Außenring 65 ist um die Kreisringscheibe 42a herum angeordnet und weist eine Vielzahl von Schlitzen 66 auf, die mit Räumen zwischen den Rippen 62 in Verbindung stehen.

Fig.5 zeigt einen Schnitt einer schematischen Darstellung des Stromteilers 42 radial nach innen gesehen, mit den Kanälen 64 und 61 und Schlitzen 66, wobei jeder der Kanäle 61 und 64 und der Schlitze 66 mit dem Kanal 62a, der zwischen den Rippen 62 gebildet ist, in Verbindung steht. Aus Gründen der deutlichen Darstellung sind abwechselnde Rippen 62, die die Kanäle teilen, weggelassen worden.

Während des Betriebs der in den Fig.2 bis 5 dargestellten Vorrichtung wird der erste Kunststoff in den Zuführkanalanschluß 28 eingeführt durch den er in die Verteilerkammer 35 einströmt, aus der er in den Einzelstromschlitz 56 und zwischen die Rippen 62 und dann in die Vereinigungskammer 44 gelangt. Ein wesentlich größerer Teil gelangt in den Hauptkanal 55a in der Nähe der Flächen 57 und 57a. Der zweite Kunststoff wird in den Zuführkanalanschluß 29 eingeführt, aus welchem er in die Verteilerkammer 37 und von dort über den Einzelstromschlitz 55 sowie durch die

in Verbindung damit stehenden Schlitze 66 in die Vereinigungskammer 44 zwischen die Kunststoffe gelangt, die aus der Verteilerkammer 35 herkommen. Der dritte Kunststoff wird in den Verteilerkanal 4t eingeführt und strömt durch die Schlitze 66 in die damit verbundenen Kanäle 62a, wodurch ein radial nach einwärts gerichteter Strom mit dem gewünschten Schichtenaufbau erzeugt wird. Wenn der sich ergebende Strom nach einwärts und über eine vom Einlaß 47 des AbfluBkanales 46 gleichweit entfernte Strecke bewegt, ist die Schichtdicke der verschiedenen Schichten in dem zusammengesetzten Strom proportional zur Anzahl der Kanäle 62a, wenn durch jeden Kanal das gleiche Volumen fließt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Extrudieren eines zu einer vielschichtigen Verbundbahn ausbreitbaren Verbundstranges, bei dem eine Vielzahl von Einzelströmen aus wenigstens zwei abwechselnd unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffen radial aufeinander zugeführt sowie unter Richtungsumlenkung zu dem Verbundstrang vereinigt und abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Abführen des Verbundstranges im wesentlichen radial in der Zuführebene der Einzelströme erfolgt

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Extrudieren eines zu einer vielschichtigen Verbundbahn ausbreitbaren Verbundstranges aus einer Vielzahl von abwechselnd nebeneinander angeordneten Einzelströmen aus wenigstens zwei unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffen, mit einer Vielzahl von radial entlang eines kreisbogenförmigen Stromteilers aufeinander zu gerichteten, an zugeordnete Zuführkanäle für die Kunststoffe angeschlossenen, in eine zentral angeordnete Vereinigungskammer mündenden Einzelstromschlitzen, und mit einem an die Vereinigungskammer angeschlossenen Abflußkanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinigungskammer (44) im wesentlichen scheibensektorförmig ausgebildet ist und daß der Abflußkanal (46) im wesentlichen radial annähernd aus dem Zentrum der Vereinigungskammer (44) durch den restlichen Scheibensektor verläuft

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibensektorförmig ausgebildete Vereinigungskammer (44) in axialer Richtung durch sandwichartig aneinander anliegende Scheiben (33a, 33b) eines inneren Gehäuses (33) und nach radial außen durch Kreisringscheiben (42a, 42b) begrenzt ist, welche unter Vermittlung von die Einzelstroinschlitze (55,56,51) bildenden Rippen (62) aneinander anliegend den Stromteiler (42) definieren und zwischen den Scheiben (33a, 33b) des inneren Gehäuses (33) aufgenommen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Stirnfläche mindestens einer der Scheiben (33a, 33b) des inneren Gehäuses (33) eine kreissektorförmige Verteilerkammer (35, 37) innerhalb eines Außengehäuses (25) ausgebildet ist welche in ihrem Zentrum mit einem Zuführkanalanschluß (28,29) für einen Kunststoff angeschlossen ist und entlang Ihrem Umfang verteilt mit Durchlässen (61,64) zu den zugehörigen Einzelstromschlitzen (55,56) verbunden ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Außenumfang der Kreisringscheiben (42a, 42b) des Stromteilers (42) ein torusförmiger Verteilerkanal (41) angeordnet ist, welcher an einem Zuführkanalanschluß (32) angeschlossen ist und mit zugehörigen Einzelstromschlitzen (51) in Verbindung steht

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein mit einem dritten Kunststoff versorgter Einzelstromschlitz (51) zwischen zwei mit einem ersten und einem zweiten Kunststoff versorgten Einzelstromschlitzen (56, 55) Hegt