DE2247955A1

DE2247955A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mehrschichtenfolie bzw. einer mehrschichtenbahn

Info

Publication number: DE2247955A1
Application number: DE19722247955
Authority: DE
Inventors: Walter John Schrenk
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1972-09-29
Publication date: 1973-04-12
Also published as: JPS4843764A; IT965486B; NL7213142A; SE426218B; NL174633C; BE789478A; DE2247955C2; AU4691072A; US3773882A; CA972512A; FR2156604B1; JPS5620172B2; NL174633B; BR7206808D0; GB1408622A; AU459221B2; FR2156604A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

The Dow Chemical Company, 929 East Main Street, Midland,,
Michigan, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Mehrschichtenfolie bzw. einer Mehrsehiehtenbahsii

Die Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren υηό ein© verbesserte Vorrichtung zur Herstellung raehrsebishtigor, gleichzeitiger extrudierter Körper zur Verfügung^ welch® ein© -gr©*·»
ßere Gleichförmigkeit der Schichtdicke in d®m Endprodukt ©hn© die Notwendigkeit der Einzeleinstellung efor Zuführungsk@näl@
aufweisen«

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstsllwtiig ©£iri®s
gesetzten Stromes aus wahreren ponaii®! 2ueiinainid®r g®schieht@t©n synthetischen harzigen Materialien, b©i dem zumindest ®in erster Strom und ein zweiter Strom aus ©in®n erhitzt@Fa_ff plastic

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fizierten extrudierhareη Material erzeugt und jeder Strom in eine Vielzahl von Unterströmen aufgeteilt wird, worauf die Ströme miteinander vereinigt werden, um einen zusammengesetzten Strom zu bilden, der die ersten und zweiten Unterströme parallelgeschichtet aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dcß der zusammengesetzte Strom verformt wird, in dem die Unterströme in einer im wesentlichen radial nach einwärts gerichteten Weise zu einer Auslaßstelle geleitet werden, die im wesentlichen gleich weit von denjenigen Stellen entfernt liegt, an denen benachbarte er ste und zweite Unterströme miteinander vereinigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Mehrschichtenfolie bzw. einer mehrschichtigen Bahn mit einem Gehäuse, das zumindest einen ersten Einlaßkanal fUr ein Polymer, einen mit diesem Einlaßkanal in Verbindung stehenden ersten Raum und einen zweiten mit einem weiteren Raum in Verbindung stehenden Einlaßkanal für ein Polymer aufweist, und in welcher der erste und zweite Raum in einen Stromteiler ausmünden, der das Hateriai aus jedem Raum in eine Vielzahl von Unterströme unterteilt und diese parallel zueinander schichtet, die einen zusammengesetzten Strom bilden, wobei der Strömungsteiler mit einem dem zusammengesetzten Strom aufnehmenden Sammelraum in Verbindung steht, von dem ein Auslaßkanal für den zusammengesetzten Strom ausgeht, der mit einer Spritzform in Verbindung steht, und ein erstes oder Einlaßende und ein zweites oder Auslaßende aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßteil des Stromteilers im wesentlichen bogenförmig und mit im wesentlichen gleichem Abstand von dem zweiten mit dem Sammelraum in Verbindung

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- 3 -stehendem Ende eines Auslaßkanals angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung und der Zeichnung, in der die Erfindung beispielsweise dargestellt ist. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematiche Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen Folie;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Vereinigung von Strömen nach Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise awfgeschnitte Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 2; und

Fig. 4 und 5 schematische Darstellung©^ von Strömungsteiler!! der Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3.

In Fig. 1 ist in schematischer Weise eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine erste, zweite und dritte Quelle für erhitztes, plastifiziertes thermoplastisches harziges Material, die mit 11, 12 und 13 bezeichnet sind und zweckmäßigerweise als Extruder ausgebildet sind. Eine Vorrichtung 15 zur Vereinigung von Strömen steht mit den Extrudern 11, 12 und 13 durch geeignete Leitungen 16, 17 und 18 in Verbindung.Die Vorrichtung 15 weist eine Abgabevorrichtung 19 auf, die mit

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einer Stromformvorrichtung oder einer Folienspritzform 21 in Verbindung steht. Die Spritzform 21 weist eine im allgemeine stüizförmige Austrittsöffnung bzw. Spritzdüse 22 auf. Ein geschichteter oder mehrschichtiger Strom 23 tritt durch die öffnung oder Spritzdüse 32 aus und wird auf einer Rolle 24 aufgewickelt. Die Form 21 weist eine geeignete Gestaltung auf, die bei Mehrfach-Extrudern zur Anwendung kommt.

Beim Betrieb derVorrichtung nach Fig. 1 fördern die Quellen bzw. Extruder 11, 12 und 13 erwärmtes, plastifiziertes, synthetisches, harziges Material durch die Leitungen 16, 17 und zu der Vereinigungsvorrichtung 15, in welcher die Ströme geteilt, parallel zueinander geschichtet und zur Abgabevorrichtung 19 geleitet werden, um einen aus einzelnen Schichten zusammengesetzten Strom zu bilden, der Schichten parallel zu der Spritzdüse 22 aufweist. Innerhalb der Spritzdüse 22 wird die Strömungsgeschwindigkeit aufrecht erhalten, um ein plastisches Fließen zu gestatten und der Massenstrom wird in die Folie 23 umgeformt, welche durch nicht dargestellte Einrichtungen abgekühlt und auf die Rolle 24 aufgewickelt wird.

Fig. 2 zeigt in seheraatischer Darstellung einen Schnitt durch eine Vereinigungseinrichtung 15a. Die Wirkungsweise der Stroravereinigungs-Einrichtung 15a ist im allgemeinen der Stromvereinigungs-Einrichtung 15 gemäß Fig. 1 ähnlich. Die Stromvereinigungs-Einrichtung 15a umfaßt einen Grundkörper 25. Der Grundkörper 25 weist einen ersten oder äußeren Teil 25a und einen zweiten äußeren Teil 25b auf. Der erste und der zweite

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Teil 25α und 25b sind durch eine Vielzahl von Haltern, beispielsweise Deckelschrauben 26, zusammengehalten. Der Grundkörper bzw. das Gehäuse 25 begrenzt einen ersten Einlaßkanal 28, der sich im allgemeinen in axialer Richtung erstreckt und einen zweiten Einlaß 29 für das Polymer, der ebenfallsin axialer Richtung verläuft. Innerhalb des Gehäuses 25 ist ein im allgemeinen zylinderförmiger Hohlraum 31 vorgesehen, der in voller Verbindung mit den Kanälen 28 und 29 steht. Das Gehäuseteil 25b weist zwei dritte Einlaßkanäle 32 für das Polymer auf, die im allgemeinen versetzt, jedoch parallel zu den axial angeordneten Kanälen 23 und 29 verlaufen. Innerhalb des Hohlraumes 31 ist ein zweites oder inneres Gehäuse 33, bestehend aus einem ersten Gehäuseteil 33a und einem zweiten Gehäuseteil 33b vorgesehen. Der erste Gehäuseteil 33a und der Gehäuseteil 25b begrenzen eine erste, das Polymer aufnehmende Höhlung 35, die im allgemeinen eine scheibenförmige Gestalt aufweist^ der innere Gehäuseteil 33b und der äußere Gehäuseteil 25a begrenzen einen zweiten Raum, der ebenfalls scheibenförmig ist. Eine Vielzahl von Versteifungsrippen 38, die einstückig mit dem Gehäuseteil 35b aufgeführt sind, erstrecken sich in radialer Richtung zwischen dem inneren Gehäuseteil 33a und dem Gehäuseteil 25b innerhalb des Sammelraumes 35. Ähnliche Rippen 39, die einstückig mit dem Gehäuseteil 25a ausgebildet sind, erstrecken sich in den Raum Ein dritter Raum 41, der die Forma des Hauptsektors einer Ringwulst aufweist, ist im wesentlichen am Außenrand innerhalb des Gehäuses 33 vorgesehen. Der Raum 41 steht mit den dritten Kanälen 32 in Verbindung. Ein Massenstromteiler 42

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ist innerhalb des inneren Gehäuses 33 vorgesehen und weist eine Vielzahl von Kanälen auf, welche wahlweise mit einem der Räume 35, 37 oder 41 in Verbindung stehen. Innerhalb des Gehäuses 33 und innerhalb des Stromteilers 42 befindet sich eine im allgemeinen scheibenförmige Höhlung oder ein Raum 44, der die von dem Strömungsteiler 42 kommenden Ströme aufnehmen kann· Ein Austragskanal 46 ist durch die inneren Gehäuseteile 33a und 33b begrenzt· Der Kanal 46 hat ein Einlaßende 47 und ein Auslaßende 48. Das Einlaßende 47 weist zu allen Auslaßstellen des Verteilers 42 gleiche Abstände auf.

In Fig· 3 ist eine schematische teilweise aufgebrochene Ansicht des Verteilers 15a dargestellt, wobei ein Teil des Gehäuseteiles 25b und ein Teil des inneren Gehäuseteiles 33b entfernt sind. Der Verteiler 42 weist eine Vielzahl von Schlitzen oder Zuführungskanälen 51 auf, die mit dem Raum 41 in Verbindung stehen. Die Schlitze 41 haben Einlaßöffnungen 52, die mit den Raum 41 in Verbindung stehen und Auslaßöffnungen 53, die in den Raum 44 ausmünden. Eine Reihe von Kanälen 55, die zwischen einigen Kanälen 42 angeordnet sind, stehen mit dem nicht dargestellten Raum 37 in Verbindung.Die Kanäle 55 sind, wie in Fig. 3 dargestellt, gegabelt und enden an ihren Auslaßenden im allgemeinen in der Nähe der Auslaßenden 53 der Kanäle 51. Ähnlich gegabelte Kanäle 56 sind in alternierender Anordnung vorgesehen, stehen mit dem Raum 35 in Verbindung und enden in der Nähe der Auslaßenden 53 der Kanäle 51. Der Raum 44 weist eine im allgemeinen scheibenförmige Gestalt auf, bei der ein Sektor entfernt ist und endet an Flächen 57 und 57a, wobei sich die Flächen 57 und 57a im

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allgemeinen in radialer und axialer Richtung erstrecken. An den Endteilen des Strömungsteilers 42 sind Hauptkcmäle 55a für das Polymer vorgesehen, welche mit dem Raum 35 in Verbindung stehen und mit einer Vielzahl kleinerer Kanal© verbunden sind, welche hinsichtlich der Abmessungen den Kanälen 51 ähneln und an einer im allgemeinen vom Zentrum des Verteilers 42 gleichweit entfernten Stelle enden.

Fig. 4 ist ein Schnitt in schematischer Darstellung der Konstruktion des Stromteilers bzw, Verteilers 42» Der Stromteiler 42 besteht aus einem ersten Teil 42a mit ©iner Vielzahl v@n am Außenrand vorgesehenen im ailg©sieira©in in spieler RieSnttjmg sich erstreckenden Kanälen 61« Eine Vielzahl v©n in rodialer Riehtumg sich erstreckender Rippen-Element© 62 fe©gs'ORs©n zwischen sieh in radialer Richtung sich erstreckend® Sfegjile^v©« d©ß@i ©ieiige eilt den Kanälen 61 in Verbindung stehenο Eiβ zweiter T©il 42b von im wesentlichen ringförmiger Gestalt lieft an den Rippenelementen 62 an. Der Gehäuseteil 42b begrenzt eine Vielzahl von am Außenrand vorgesehenen, im allgemeinen in axialer Richtung sich erstreckende Kanäle 64, die mit den durch die rippenförmigen Elemente 62 begrenzten Kanälen in Verbindung stehen. Ein Außenring 65 ist um den Gehäuseteil 42a herum angeordnet und weist eine Vielzahl von Schlitzen 66 auf, die mit Räumen zwischen den rippenförmigen Elementen 62 in Verbindung stehen.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht des Verteilers 42 radial nach innen gesehen, wobei die Kanäle 64, 61 und 66 gezeigt sind,

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wobei jeder der Kanüle 61, 64 und 66 mit dem Kanal 62a,der zwischen den Rippen 62 gebildet ist, in Verbindung steht. Aus GrUnden 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 das erste Polymer in den Kanal 28 eingeführt, durch den das Polymer in den Raum 35 einströmt, aus diesem heraus in den Kanal 56 und zwischen die Rippen 62 gelangt und in den Raum 44 ausgetragen wird. Ein wesentlich größerer Teil gelangt in den Kanal 55a in der Nähe der Flüchen 57 und 57a. Das zweite Polymer wird in den Kanal 59 eingeführt, aus welchem es in den Raum 37 gelangt und von dort Über den Kanal 55 weiter befördert und durch die in Verbindung damit stehenden Kanäle in den Raum 44 zwischen die Materialien ausgetragen wird, die aus dem Raum 35 herkommen. Das dritte Material wird in den Raum 41 eingeführt und strömt durch die Kanäle 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 Auslaßkanales 46 gleichweit entfernte Strecke bewegt, ist die Schichtdicke der verschiedenen Schichten in den zusammengesetzten Strom proportional zur Anzahl der Kanäle 62a, wenn man unterstellt, daß durch jeden Kanal das gleiche Volumen fließt.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird mit besonderem Vorteil bei der Herstellung von synthetischen, harzigen zusammengesetzten Folien angewendet. Durch die Anwendung dieser

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weiter oben beschriebenen Vorrichtung wird eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Gleichförmigkeit der Folienschicht erzielt.

- Patentansprüche -

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Claims

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- ίο -

PATENTANSPRÜCHE

I.) Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Stromes aus ^ mehreren ineinander geschichteten bzw. parallelgeschichteten synthetischen, harzigen Materialien, bei dem zumindest ein erster Strom und ein zweiter Strom aus einem erhitzten plastifizierten extrudierbaren Material erzeugt und jeder Strom in eine Vielzahl von Unterströmen aufgeteilt wird, worauf die Ströme miteinander vereinigt werden, um einen zusammengesetzten Strom zu bilden, der die ersten und zweiten Unterströme parallelgeschichtet aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Strom verformt wird, in dem die Unterströme in einer im wesentlichen radial nach einwärts gerichteten Weise zueiner Auslaßstelle geleitet werden, die im wesentlichen gleichweit von denjenigen Stellen entfernt liegt, an denen benachbarte erste und zweite Unterströme miteinander vereinigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Strom nach dem Verlassen der Auslaßstelle in eine folienbahnförmige Form gebracht wird, in welcher die Berührungsfläche zwischen den Unterströmen im wesentlichen parallel zu den Hauptflächen der bahnförmigen Ausgestaltung verlaufen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte erste und zweite Unterströme im allgemeinen an

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Stellen miteinander vereinigt werden, die auf einem Kreisbogen angeordnet sind und daß die Auslaßstelle int wesentlichen im Zentrum in bezug auf diesen Kreisbogen vorgesehen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Strom zwischen der Stelle der Vereinigung und der Auslaßstelle im wesentlichen die Form eines Kreissektors aufweist·
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreissektor einen Hauptteil der Kreisfläche umfaßt.
6. Vorrichtung zur Herstellung einer SJsbrscliichtenfolie bzw· einer Hehrschichtenbahn mit eines ©eüifiisse, das zumindest - einen ersten Einlaßkanal f Ur ein SPoI^sr, einen fait diesem Einlaßkanal in Verbindung stehenden ersten Rau;» und einen zweiten, mit einem zweiten Raum in Verbindung stehenden Einlaßkanal für ein Polymer aufweist, und in welchem der erste und zweite Raum in einen Stromteiler ausmünden, der das Material aus jedem Raum in eine Vielzähl von Unterströmen aufteilt und diese parallel zueinander schichtet, die einen zusammengesetzten Strom bilden, wobei der Strömungsteiler mit einem _r den zusammengesetzten Strom aufnehmenden Sammelraum in Verbindung steht, von dem ein Auslaßkanal fUr den zusammengesetzten Strom ausgeht, der mit einer Spritzform in Verbindung steht, und ein erstes oder Einlaßende und ein zweites oder Auslaßende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Auslaßteil des Stromteilers (42) im wesentlichen bogenförmig und mit im wesentlichen gleichem Abstand von dem zweiten mit dem Sammelraum (44) in Verbindung stehenden Ende (47) des Auslaßkanales (46) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromteiler (42) eine im wesentlichen kreisbögeηformige Gestaltung aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Aufnahmeeinrichtung (32) für ein Polymer mit einem dritten Sammelraum (41) in Verbindung steht, der in den Stromteiler (42) ausmündet und dritte Unterströme bildet, diepwischen die ersten und zweiten Unterströme eingeordnet werden.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch die Anordnung einer ersten und zweiten bzw. dritten Quelle (11, 12, 13) fUr die Zufuhrung eines ersten, zweiten bzw. dritten Stromes aus einem erwärmten,plastifizierten, synthetischen, harzigen Material.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (44) für den umgesetzten Strom im wesentlichen die Form einer Segmentscheibe aufweist.

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