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15.11.2004

Extrusionswerkzeug mit rotierendem Verteiler

Werkzeugschema eines Rohrkopfs mit rotierendem Verteilelement (© KTP)

Werkzeugschema eines Rohrkopfs mit rotierendem Verteilelement (© KTP)

Erste Versuchsreihen haben gezeigt, dass das Werkzeugkonzept sowohl für die Extrusion von Rohren als auch zur Blasfolienextrusion verwendet werden kann. Dies berichten Prof. Dr.-Ing. Andreas Limper und Dipl.-Ing. Ingo Rübbelke vom Institut für Kunststofftechnik Paderborn (KTP) in der November-Ausgabe der Zeitschrift Kunststoffe. Das Werkzeug zeichne sich durch einen geringen Druckbedarf aus, der sich jedoch nicht nachteilig auf die Schmelzeverteilung auswirke. Selbst bei der Verarbeitung von sehr hochviskosen Schmelzen aus PE-HD sei eine gute Schmelzeverteilung zu erreichen, heißt es in dem Artikel.

Die Schmelzeverteilung erfolgt bei diesem Werkzeugkonzept in zwei Schritten. Zunächst findet eine Aufteilung des vom Extruder gelieferten Schmelzstroms über einen Vorverteiler statt. Anschließend wird die im Werkzeuggehäuse schwimmend gelagerte Verteilergeometrie radial mit diesen Einzelschmelzströmen versorgt und dabei durch die Anströmung in Rotation versetzt. Dadurch kommt es einerseits zu einer Verwischung der aus der Vorverteilung resultierenden Bindenähte. Andererseits können die bei Material- und Farbwechselvorgängen anstehenden Spülvorgänge erheblich verkürzt werden.

Bindenaht-Verwischung am Verteilelement (© KTP)

Bindenaht-Verwischung am Verteilelement (© KTP)

Während beim Wendelverteiler die aus der Vorverteilung resultierenden Bindenähte über die spiralförmig im Werkzeugdorn angeordneten Fließkanäle verwischt werden, wird dieser Vorgang bei einem Werkzeug mit rotierendem Verteilelement durch die Kombination verschiedener Strömungsmechanismen realisiert. Der über das Vorverteilersystem gelieferte Einzelschmelzstrom wird in mehreren Schichten um bzw. durch das rotierende Verteilelement geleitet. Dabei entstehen unterschiedlich ausgerichteten Schmelzströmungen. Außerdem resultiert aus der Rotorverdrehung eine Mitnahme der Schichten, während sie den Verteiler durchströmen.

Ein weiterer Vorteil des neuen Werkzeugkonzepts sehen die Forscher des KTP darin, dass es sich bei dem Verteilelement um ein dynamisches System handelt, dessen Segmente kontinuierlich den Bereich der gut gespülten Speisebohrungen durchqueren. Hierdurch kann der bei Material- oder Farbwechseln entstehende Materialausschuss während des Spülvorgangs verringert werden.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Universität Paderborn
Institut für Kunststofftechnik
Warburger Str. 100
DE 33098 Paderborn
Tel: +49 5251 60-2451
Fax: +49 5251 60-3821


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