DE102016012389A1 - Blown film plant and method for operating a blown film plant for producing a thermoplastic material web - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer monoaxial verstreckten doppelt flachgelegten Folienbahn mit einer Blasfolienanlage. Dabei wird die Reckanlage oberhalb des Abzugsnips und unterhalb der Wendestangen positioniert.Nach einem Aspekt der Erfindung rotiert der Blaskopf der Blasfolienanlage synchron mit der Reckanlage und erzeugt einen Folienschlauch mit zwei gegenüberliegenden Dünnstellen, die so ausgerichtet sind, dass sie synchron um die Knicke der später doppelt flachgelegten Folienbahn verlaufen.The invention relates to a device and a method for producing a monoaxially stretched double flattened film web with a blown film line. According to one aspect of the invention, the blowing head of the blown film line rotates synchronously with the stretching unit and produces a film tube with two opposite thin spots, which are aligned so that they synchronously double around the kinks later flattened film web run.
Description
Die Erfindung betrifft eine Blasfolienanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer Blasfolienanlage zum Herstellen einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff.The invention relates to a blown film plant and a method for operating a blown film plant for producing a foil web of thermoplastic material.
In der Blasfolienextrusion wird eine vom Extruder bereitgestellte Kunststoffschmelze mit Hilfe eines Blaskopfs durch einen Ringspalt zu einem Folienschlauch ausgeformt. Der Folienschlauch wird anschließend vom Kalibrierkorb geführt und in der Flachlegung zusammengelegt.In blown film extrusion, a plastic melt provided by the extruder is formed by means of a blow head through an annular gap to form a film tube. The film tube is then guided from the calibration basket and folded in the flat.
Es ist bekannt, dass auf Blasfolienanlagen Kunststofffolie hergestellt werden kann, deren Eigenschaften durch anschließendes monoaxiales Verstrecken verändert, insbesondere verbessert, werden kann. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Folie so frisch wie möglich dem Verstreckungsprozess zuzuführen, um der einsetzenden Kristallisation zuvorzukommen.It is known that plastic film can be produced on blown film lines whose properties can be changed, in particular improved, by subsequent uniaxial stretching. It has proven to be advantageous to feed the film as fresh as possible to the drawing process in order to prevent the onset of crystallization.
Aus der
Bei der Längsverstreckung in einer Reckanlage wird die Folie entsprechend des Reckgrades in Maschinenrichtung gedehnt, was eine Dickenreduzierung zur Folge hat. Eine weitere Folge ist das Einspringen der Folienränder, wodurch sich die Breite der Folie verringert. Diese Einschnürung hat ihre Ursache in einer geringeren Spannung in der Folie, da an den Rändern die jeweils rechten oder linken Nachbarpartikel fehlen. Diese geringere Spannung führt dazu, dass die Dicke in Richtung der Folienränder zunimmt.In the longitudinal stretching in a stretching machine, the film is stretched in the machine direction according to the degree of stretching, which results in a reduction in thickness. Another consequence is the insertion of the film edges, which reduces the width of the film. This constriction has its cause in a lower tension in the film, as missing at the edges of the right or left neighbor particles. This lower stress causes the thickness to increase in the direction of the film edges.
Stand der Technik ist es, diesen Randbereich abzuschneiden und im günstigsten Fall dem Prozess erneut zuzuführen. Aufgrund der hohen Orientierung und der Schädigung der Molekülketten ist ein Recyceln des Randbeschnitts allerdings nur sehr begrenzt möglich und erhöht auf jeden Fall die Anfälligkeit des Systems auf ungewollte Bahnabrisse.The state of the art is to cut off this edge region and, in the most favorable case, to feed it to the process again. Due to the high orientation and the damage to the molecular chains, however, recycling of the edge trimming is only possible to a very limited extent and in any case increases the susceptibility of the system to unwanted web breaks.
Die
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen.The invention has for its object to provide the prior art an improvement or an alternative.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Blasfolienanlage zum Herstellen einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Blasfolienanlage in Maschinenrichtung einen Extruder zum Plastifizieren eines Ausgangsmaterials, einen Blaskopf mit einer Ringschlitzdüse zum Ausblasen eines Folienschlauchs entlang einer Extrusionsachse, eine Flachlegung zum Überführen des Folienschlauchs in die Folienbahn, einen Abzug, eine Reckanlage mit einer sich wendenden Rotation und einen Wickler aufweist, wobei die Ringschlitzdüse um die Extrusionsachse rotierend ausgeführt ist und dazu einen Ringschlitzdüsendrehantrieb aufweist, wobei der Ringschlitzdüsendrehantrieb in seiner Drehung mit der sich wendenden Rotation der Reckanlage gekoppelt ist.According to a first aspect of the invention, the object solves a blown film plant for producing a film web of thermoplastic material, wherein the blown film plant in the machine direction an extruder for plasticizing a starting material, a blow head with a Ringschlitzdüse for blowing a film tube along an extrusion axis, a flattening for transferring the film tube in the film web, a trigger, a stretching system with a turning turning and a winder, wherein the Ringschlitzdüse is designed to rotate about the extrusion axis and to a Ringschlitzdüsendrehantrieb, wherein the Ringschlitzdüsendrehantrieb is coupled in its rotation with the turning of the turning system Turning.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: Conceptually, the following is explained:
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 numbers such as "a", "two" etc. should as a rule be understood as "at least" information, ie as "at least one ...", "At least two ..." etc., unless expressly stated in the respective context or it is obvious or technically imperative for the skilled person that there only "exactly one ...", "exactly two ..." etc. can be meant.
Die „Folienbahn“ kann entweder eine einlagige Folienbahn sein, oder eine schlauchförmige Folienbahn, wobei der Schlauch aufgetrennt oder schlauchförmig belassen werden kann. Weiterhin kann auch ein zusammengelegter Schlauch als Folienbahn bezeichnet werden. Die Folienbahn kann einschichtig oder mehrschichtig sein.The "film web" can either be a single-layer film web, or a tubular film web, wherein the hose can be separated or left tubular. Furthermore, a collapsed hose can be referred to as a film web. The film web may be single-layered or multi-layered.
Ein „Nachbehandlungsschritt“ erfolgt in einer „Behandlungsstrecke“ und bezeichnet eine Nachbehandlung der Folie. Die Nachbehandlung beginnt hinter dem Abzugsnip der ersten Folienblase. Beispiele für einen Nachbehandlungsschritt sind ein monoaxiales Verstrecken der Folie in Längsrichtung, ein biaxiales Verstrecken, ein Tempern und desgleichen.A "post-treatment step" takes place in a "treatment section" and denotes a post-treatment of the film. The aftertreatment begins behind the withdrawal nip of the first film bubble. Examples of a post-treatment step are monoaxial stretching of the film in the longitudinal direction, biaxial stretching, tempering and the like.
Ein „Verstrecken“ der Folien bezeichnet ein Dehnen der Folie bei gleichzeitiger Änderung der Foliendicke durch ein Kräftepaar mit entgegengesetzten Richtungen. Eine Folie kann „monoaxial“ oder „biaxial“ verstreckt werden. Die Anlage zum Verstrecken der Folie nennt man „Reckanlage“. Eine „verstreckte Folie“ nennt man auch „gereckte Folie“."Stretching" the films means stretching the film while changing the film thickness by a pair of forces in opposite directions. A film can be stretched "monoaxially" or "biaxially". The system for stretching the film is called "stretching machine". A "stretched film" is also called "stretched film".
Eine Bewegung wird als „sich wendend“ bezeichnet, wenn sie „reversiert“. Eine sich wendende Bewegung ist also eine „Reversierbewegung“. Eine sich wendende Bewegung kann translatorisch und/oder rotatorisch sein.A movement is called "turning" when it "reverses". A turning motion is therefore a "reversing movement". A turning motion can be translational and / or rotational.
Eine Bewegungsform ist mit einer anderen Bewegungsform „gekoppelt“, wenn die beiden Bewegungsformen durch eine beliebige vorgegebene Beziehung ineinander überführbar sind. Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass eine Bewegungsform an eine andere Bewegungsform gekoppelt ist, wenn es möglich ist, eine Bewegungsform auf eine andere mit einer Vorschrift abzubilden. Die Vorschrift kann dabei beliebig sein.One form of movement is "coupled" with another form of movement when the two forms of movement are interconvertible by any given relationship. In other words, it can be said that one motion form is coupled to another motion form when it is possible to map one motion form to another with a prescription. The rule can be arbitrary.
Der Stand der Technik sah bislang vor, dass der Blaskopf nicht rotierend ausgeführt wird. Zwar beschreibt die
Abweichend wird hier vorgeschlagen eine Ringschlitzdüse in einem Blaskopf auszuführen, die entweder in einem feststehenden Blaskopf rotiert oder mitsamt des Blaskopfes um die Extrusionsachse rotiert, wobei auch eine Reckanlage oberhalb eines Abzugsnips eine Drehung ausführt und die Drehung der Reckanlage mit der Rotation der Ringschlitzdüse gekoppelt sind. Im Stand der Technik war die Kombination einer sich drehenden Ringschlitzdüse mit einer rotierenden Reckanlage oberhalb des Abzugsnips nicht bekanntDeviating is proposed here to execute a Ringschlitzdüse in a die, which either rotates in a fixed die or rotates together with the Blaskopfes about the extrusion axis, wherein a stretching unit above a withdrawal nips performs a rotation and the rotation of the stretching machine are coupled to the rotation of the Ringschlitzdüse. In the prior art, the combination of a rotating Ringschlitzdüse with a rotating stretching system above the withdrawal nip was not known
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der zusätzliche Freiheitsgrad des Gesamtsystems durch die rotierende Ringschlitzdüse vorteilhaft eingesetzt werden kann.Advantageously, this can be achieved that the additional degree of freedom of the overall system can be advantageously used by the rotating annular slot.
Außerdem kann die Kopplung der Rotationsbewegung der Reckanlage und der Drehbewegung der Ringschlitzdüse vorteilhaft genutzt werden.In addition, the coupling of the rotational movement of the stretching unit and the rotational movement of the annular slot nozzle can be advantageously used.
Bevorzugt ist die Ringschlitzdüse zum Ausblasen des Folienschlauchs mit einem Folienschlauchprofil ausgebildet, welches von einem Folienschlauchprofil mit konstanter Dicke abweicht.Preferably, the annular slot nozzle is designed to blow out the film tube with a film tube profile, which differs from a film tube profile with a constant thickness.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:Conceptually, the following is explained:
Ein „Foliendickenprofil“ bezeichnet den Verlauf der Foliendicke einer doppelt flachgelegten Folienbahn querab zur Maschinenrichtung. Ein Foliendickenprofil einer doppelt flachgelegten Folienbahn wird üblicherweise reversierend an der flachgelegten Folienbahn gemessen.A "film thickness profile" designates the course of the film thickness of a double flattened film web transversely to the machine direction. A film thickness profile of a doubly flattened film web is usually measured reversibly on the flattened film web.
Ein „Folienschlauchprofil“ bezeichnet den Verlauf der Foliendicke über den Umfang der Folienblase. Es wird üblicherweise mit einem umlaufenden Foliendickenmessgerät gemessen.A "film tube profile" designates the course of the film thickness over the circumference of the film bubble. It is usually measured with a rotating film thickness gauge.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Folienschlauchprofil mit einem inhomogenen Verlauf der Eigenschaften über den Umfang der Folienblase hergestellt werden kann.Advantageously, this can be achieved that a film tube profile can be produced with an inhomogeneous course of the properties over the circumference of the film bubble.
Mit einem solchen Folienschlauchprofil mit einem inhomogenen Verlauf der Eigenschaften über den Umfang der Folienblase können spezielle wünschenswerte Charakterisierungen für die hergestellte Folienbahn erreicht werden.With such a tubular film profile with an inhomogeneous course of the properties over the circumference of the film bubble, special desirable characterizations can be achieved for the film web produced.
Konkret kann die Folienbahn eine wünschenswerte Profilierung der Dicke erreichen.Specifically, the film web can achieve a desirable profile of the thickness.
Vorteilhaft können so beispielsweise Folien produziert werden, welche in der Weiterverarbeitung zu Tragetaschen aus Kunststoff eine dickere und damit stabilere Folie im Randbereich der Tragetasche aufweisen, welcher auch die Griffstücke der Tragetasche beinhaltet.For example, it is thus advantageously possible to produce films which, in the course of further processing into plastic carrier bags, have a thicker and thus more stable film in the edge region of the carrier bag, which also contains the grips of the carrier bag.
So können gewünschte Bereiche verstärkt werden, ohne dabei auch die anderen Bereiche der Tragetasche aufzudicken. Als konkretes Ausführungsbeispiel können so Tragetaschen aus Kunststoff in den gewünschten Bereichen verstärkt werden, ohne dabei unnötig viele Ressourcen einsetzen zu müssen. Thus, desired areas can be strengthened without thickening the other areas of the bag. As a concrete embodiment so plastic bags can be reinforced in the desired areas without having to use unnecessarily many resources.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung ebenfalls erreicht werden, dass eine Alternative zu den im Stand der Technik weit verbreiteten Systemen mit einer thermischen Folienschlauchprofilregelung erzeugt werden kann. Diese verfügen oftmals nur über einen vergleichsweise eingeschränkten Hub sowie langsame Ansprechzeiten. Somit können hierdurch direkt mehrere Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik erreicht werden, insbesondere können bei geeigneter Gestaltung ein verbesserter Verstellbereich und ein schnelleres Verstellen erreicht werden.Advantageously, can also be achieved by the presented here aspect of the invention that an alternative to the widely used in the art systems with a thermal film hose profile control can be generated. These often only have a comparatively limited stroke and slow response times. Thus, this can directly several advantages compared to the prior art can be achieved, in particular, with an appropriate design, an improved adjustment and faster adjustment can be achieved.
Optional weist die Ringschlitzdüse ein Spaltprofil auf, welches von einem Spaltprofil mit konstanter Dickenverteilung abweicht.Optionally, the annular slot nozzle has a gap profile which deviates from a gap profile with a constant thickness distribution.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass Folien mit einem inhomogenen Folienschlauchprofil erzeugt werden können.Advantageously, this can be achieved that films can be produced with an inhomogeneous film tube profile.
Bevorzugt ist die Ringschlitzdüse dazu eingerichtet, sich wendend zu drehen.Preferably, the annular slot nozzle is adapted to turn in turn.
In einer Ausführungsform bewegt sich die Ringschlitzdüse wendend in einem feststehenden Folienblaskopf. In einer alternativen Ausführungsform dreht sich der gesamte Folienblaskopf.In one embodiment, the annular slot nozzle moves in a fixed film die. In an alternative embodiment, the entire film blowing head rotates.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass im Ausführungsbeispiel mit einem inhomogenen Folienschlauchprofil ein Folienschlauch hergestellt werden kann, welcher eine helixförmige Verteilung des inhomogenen Folienschlauchprofils in der Erstreckung des Folienschlauches aufweist.It can advantageously be achieved in this way that in the exemplary embodiment with an inhomogeneous film tube profile, a film tube can be produced, which has a helical distribution of the inhomogeneous film tube profile in the extension of the film tube.
Optional ist die Kopplung zwischen der Drehung der Ringschlitzdüse und der Rotation der Reckanlage dazu eingerichtet, die gleiche Amplitude aufzuweisen.Optionally, the coupling between the rotation of the annular slot nozzle and the rotation of the stretching unit is arranged to have the same amplitude.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass sich die Reckanlage und die Ringschlitzdüse im gleichen winkelbezogenen Verstellbereich bewegen.Advantageously, this can be achieved by moving the stretching unit and the annular slot nozzle in the same angular adjustment range.
Bevorzugt ist die Kopplung zwischen der Drehung der Ringschlitzdüse und der Rotation der Reckanlage dazu eingerichtet, die gleiche Periodendauer aufzuweisen.Preferably, the coupling between the rotation of the Ringschlitzdüse and the rotation of the stretching unit is adapted to have the same period.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Bewegungen der Reckanlage und die Bewegung der Ringschlitzdüse zyklisch sind und dabei die gleiche Zykluszeit aufweisen, so dass sich die beabsichtigten Eigenschaften zyklisch wiederkehrend verändern.Advantageously, this can be achieved that the movements of the stretching unit and the movement of the annular slot nozzle are cyclical and thereby have the same cycle time, so that change the intended properties cyclically recurring.
Optional ist die Kopplung zwischen der Drehung der Ringschlitzdüse und der Rotation der Reckanlage dazu eingerichtet, ein gleiches Winkelgeschwindigkeitsprofil aufzuweisen.Optionally, the coupling between the rotation of the annular slot nozzle and the rotation of the stretching unit is arranged to have an equal angular velocity profile.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Bewegungen der Reckanlage und die Bewegung der Ringschlitzdüse in Phase zueinander sind oder eine konstante Phasenwinkeldifferenz aufweisen.It can advantageously be achieved by this that the movements of the stretching unit and the movement of the annular slot nozzle are in phase with one another or have a constant phase angle difference.
Bevorzugt ist die Kopplung zwischen der Drehung der Ringschlitzdüse und der Rotation der Reckanlage dazu eingerichtet, die Drehung der Ringschlitzdüse und die Rotation der Reckanlage in einem zeitlichen Versatz zueinander zu halten.Preferably, the coupling between the rotation of the Ringschlitzdüse and the rotation of the stretching unit is adapted to keep the rotation of the Ringschlitzdüse and the rotation of the stretching equipment in a temporal offset from each other.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Bewegungen der Reckanlage und die Bewegung der Ringschlitzdüse eine konstante Phasenwinkeldifferenz aufweisen.It can advantageously be achieved by this that the movements of the stretching unit and the movement of the annular slot nozzle have a constant phase angle difference.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann so erreicht werden, dass eine auf der Trägheit der Folienblase basierende Verdrillung der Folienblase bei der Aufprägung der charakteristischen Folieneigenschaften berücksichtigt werden kann.In an advantageous embodiment, it can thus be achieved that a twisting of the film bubble based on the inertia of the film bubble can be taken into account in the stamping of the characteristic film properties.
Optional weist die Blasfolienanlage ein reversierendes Wendestangensystem auf.Optionally, the blown film plant has a reversing turner bar system.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass Abweichungen im Folienschlauchprofil auf unterschiedliche Positionen der doppelt flachgelegten Folie verlegt werden können. So kann beispielsweise erreicht werden, dass die Zylindrizität des Folienwickels auch bei Abweichungen im Folienschlauchprofil beibehalten bleibt.Advantageously, this can be achieved that deviations in the film tube profile can be moved to different positions of the doubly flattened film. For example, it can be achieved that the cylindricity of the film roll is maintained even in the event of deviations in the tubular film profile.
Bevorzugt weist die Blasfolienanlage eine Reckanlage oberhalb eines Abzugsnips am Ende der Flachlegung auf.The blown film plant preferably has a stretching installation above a withdrawal nip at the end of the flattening.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die hergestellte Folienbahn verstreckt werden kann. Die Position der Reckanlage oberhalb des Abzugsnips führt außerdem dazu, dass die Verstreckung möglichst frühzeitig, also in einem vergleichsweise noch frühen Stadium der Kristallisation, stattfinden kann.Advantageously, this can achieve that the produced film web can be stretched. The position of the stretching unit above the withdrawal nip furthermore leads to the drawing being able to take place as early as possible, that is to say in a comparatively still early stage of the crystallization.
Des Weiteren kann erreicht werden, dass die Abwärme der Blasfolienanlage beim für das Verstrecken notwendigen Aufheizen der Folienbahn verwendet werden kann. Außerdem ist die Folienbahn in diesem vergleichsweise frühen Prozessstadium noch nicht so stark abgekühlt, so dass die benötigte Temperaturdifferenz geringer ist. Folglich kann Energie für das Verstrecken eingespart, das Herstellverfahren effizienter gestaltet und die Umwelt geschont werden.Furthermore, it can be achieved that the waste heat of the blown film plant can be used during the heating of the film web which is necessary for stretching. In addition, the film web is in This comparatively early stage of the process has not cooled down so much that the required temperature difference is lower. Consequently, energy for stretching can be saved, the manufacturing process can be made more efficient and the environment can be spared.
Optional weist die Blasfolienanlage ein Foliendickenprofilmessgerät auf.Optionally, the blown film plant has a film thickness profile measuring device.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:Conceptually, the following is explained:
Ein „Sensor“ oder auch „Detektor“ ist ein technisches Bauteil, welches bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als „Messgröße“ quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und in ein analoges oder digitales elektrisches Signal umgeformt.A "sensor" or "detector" is a technical component which can quantify certain physical or chemical properties and / or the physical condition of its environment qualitatively or as a "measurand". These quantities are detected by means of physical or chemical effects and converted into an analog or digital electrical signal.
Ein „Datenerfassungssystem“ dient zur Aufzeichnung physikalischer Messgrößen. Je nach verwendetem Sensor verfügt es über einen Analog-Digital-Wandler und einen Meßwertspeicher bzw. Datenspeicher. Das Datenerfassungssystem kann mehrere Messgrößen parallel erfassen.A "data acquisition system" is used to record physical variables. Depending on the sensor used, it has an analog-to-digital converter and a measured value memory or data memory. The data acquisition system can capture several metrics in parallel.
Ein „Foliendickenprofilmessgerät“ ist ein Sensor zur Erfassung der Foliendicke einer Folie, insbesondere ein Sensor, der ein Foliendickenprofil über die komplette Breite der doppelt flachgelegten Folienbahn oder über den vollständigen Umfang der Folienblase bestimmt.A "film thickness profile measuring device" is a sensor for detecting the film thickness of a film, in particular a sensor, which determines a film thickness profile over the entire width of the double flattened film web or over the complete circumference of the film bubble.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Foliendicke der hergestellten Folienbahn bestimmt werden kann. Dies kann sowohl zur Steuerung der Anlage als auch zur Qualitätssicherung und Qualitätsdokumentation sehr nützlich sein.It can advantageously be achieved by this that the film thickness of the film web produced can be determined. This can be very useful for controlling the plant as well as for quality assurance and quality documentation.
Bevorzugt weist die Ringschlitzdüse eine feste Düsenform auf.Preferably, the annular slot nozzle has a fixed nozzle shape.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Folienschlauch mit einem konstanten Folienschlauchprofil hergestellt werden kann.Advantageously, this can be achieved that a film tube can be produced with a constant film tube profile.
Die Verwendung einer Ringschlitzdüse mit einer festen Düsenform kann weiterhin vorteilhaft sein, weil sie im Vergleich zu einer Ringschlitzdüse mit einer flexiblen Düsenform kostengünstig sein kann, insbesondere wenn nur ein festes Folienschlauchprofil für die Herstellung der Folienbahn gewünscht wird.The use of a Ringschlitzdüse with a fixed nozzle shape may also be advantageous because it can be inexpensive compared to a Ringschlitzdüse with a flexible nozzle shape, especially if only a solid film tube profile for the production of the film web is desired.
Optional weist die Ringschlitzdüse einen flexiblen Querschnitt auf, wobei ein Aktor zum Verstellen des Querschnitts an der Ringschlitzdüse angeordnet ist, wobei der Aktor ein Thermobolzen sein kann.Optionally, the annular slot nozzle has a flexible cross-section, wherein an actuator for adjusting the cross-section is arranged on the annular slot nozzle, wherein the actuator may be a thermal pin.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: Conceptually, the following is explained:
Ein „Stellglied“ oder auch „Aktor“ ist im speziellen dazu geeignet eine Ausgangsgröße eines Systems zu beeinflussen.An "actuator" or "actuator" is particularly suitable for influencing an output of a system.
Ein abweichender Aktor zum Verstellen des Querschnitts an der Ringschlitzdüse kann ein Piezoaktor sein.A different actuator for adjusting the cross section of the annular slot nozzle may be a piezoelectric actuator.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass mit ein und derselben Ringschlitzdüse eine Vielzahl unterschiedlicher Folienschlauchprofile hergestellt werden kann.Advantageously, this can be achieved that with the same annular slot a variety of different film tube profiles can be produced.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung ebenfalls erreicht werden, dass eine Alternative zu den im Stand der Technik weit verbreiteten Systemen mit einer thermischen Folienschlauchprofilregelung erzeugt werden kann. Diese verfügen oftmals nur über einen vergleichsweise eingeschränkten Hub sowie langsame Ansprechzeiten. Somit können hierdurch direkt mehrere Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik erreicht werden, insbesondere können bei geeigneter Gestaltung ein verbesserter Verstellbereich und ein schnelleres Verstellen erreicht werden.Advantageously, can also be achieved by the presented here aspect of the invention that an alternative to the widely used in the art systems with a thermal film hose profile control can be generated. These often only have a comparatively limited stroke and slow response times. Thus, this can directly several advantages compared to the prior art can be achieved, in particular, with an appropriate design, an improved adjustment and faster adjustment can be achieved.
Bevorzugt weist die Blasfolienanlage eine Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit auf, wobei die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist.The blown film system preferably has a data processing and evaluation unit, wherein the data processing and evaluation unit has a programming.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:Conceptually, the following is explained:
Eine „Datenbank“ ist ein System zur elektronischen Datenverwaltung. Die Aufgabe der Datenbank ist es, große Datenmengen effizient, widerspruchsfrei und dauerhaft zu speichern und benötigte Teilmengen der gespeicherten Daten in unterschiedlichen, bedarfsgerechten Darstellungsformen für Benutzer und Anwendungsprogramme bereitzustellen.A "database" is an electronic data management system. The task of the database is to store large amounts of data efficiently, consistently and permanently and to provide required subsets of the stored data in different, needs-based forms of presentation for users and application programs.
Eine „Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit“ ist eine elektronische Einheit, die organisiert mit Datenmengen umgeht und dabei das Ziel verfolgt, Informationen über diese Datenmengen zu gewinnen oder diese Datenmengen zu verändern. Dabei werden die Daten in Datensätzen erfasst, nach einem vorgegebenen Verfahren durch Mensch oder Maschine verarbeitet und als Ergebnis ausgegeben.A "data processing and evaluation unit" is an electronic unit that deals with data volumes in an organized manner, with the aim of obtaining information about these quantities of data or changing these amounts of data. The data is recorded in data records, processed by a human or machine according to a predefined procedure and output as a result.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Blasfolienanlage dazu verwendet werden kann elektronische Signale zu erfassen, elektronische Signale zu speichern, elektronische Signale weiterzuverarbeiten und elektronische Signale zur eigenen Steuerung zu verwenden.Advantageously, this can be achieved that the blown film system can be used to detect electronic signals, store electronic signals, further process electronic signals and to use electronic signals for their own control.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Betreiben einer Blasfolienanlage zum Herstellen einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Blasfolienanlage in Maschinenrichtung einen Extruder zum Plastifizieren eines Ausgangsmaterials, einen Blaskopf mit einer Ringschlitzdüse zum Ausblasen eines Folienschlauchs entlang einer Extrusionsachse, eine Flachlegung zum Überführen des Folienschlauchs in die Folienbahn, einen Abzug, eine Reckanlage mit einer sich wendenden Rotation und einen Wickler aufweist, wobei die Ringschlitzdüse um die Extrusionsachse rotierend ausgeführt ist und einen Ringschlitzdüsendrehantrieb aufweist, wobei der Ringschlitzdüsendrehantrieb die Ringschlitzdüse um die Extrusionsachse rotiert, wobei der Ringschlitzdüsendrehantrieb die Drehung der Ringschlitzdüse mit der sich wendenden Rotation der Reckanlage gekoppelt hält. According to a second aspect of the invention, the object solves a method for operating a blown film plant for producing a film web of thermoplastic material, wherein the blown film plant in the machine direction an extruder for plasticizing a starting material, a blow head with a Ringschlitzdüse for blowing a film tube along an extrusion axis, a flattening for transferring the film tube in the film web, a trigger, a stretching system with a turning rotation and a winder, wherein the Ringschlitzdüse is rotating about the extrusion axis and has a Ringschlitzdüsendrehantrieb, wherein the Ringschlitzdüsendrehantrieb rotates the Ringschlitzdüse about the extrusion axis, wherein the Ringschlitzdüsendrehantrieb the rotation of the annular slot nozzle is kept coupled with the turning rotation of the stretching unit.
Der Stand der Technik sah bislang vor, dass keine Verfahren zum Betreiben einer Blasfolienanlage mit einer um die Extrusionsachse rotierend ausgeführten Ringschlitzdüse und einer rotierenden Reckanlage bestehen, da auch solche Anlagen bisher nicht bekannt sind.The state of the art has hitherto provided that there are no methods for operating a blown film line with a ring slit nozzle rotating around the extrusion axis and a rotating stretching line, since such lines are not yet known.
Abweichend wird hier vorgeschlagen, eine Ringschlitzdüse in einem Blaskopf zu betreiben, die entweder in einem feststehenden Blaskopf rotiert oder mitsamt des Blaskopfes um die Extrusionsachse rotiert, wobei auch eine Reckanlage oberhalb eines Abzugsnips eine Drehung ausführt und die Drehung der Reckanlage mit der Rotation der Ringschlitzdüse gekoppelt sind.Notwithstanding, it is proposed to operate a Ringschlitzdüse in a die, which either rotates in a fixed die or rotates together with the Blaskopfes about the extrusion axis, with a stretching above a trigger strip performs a rotation and coupled the rotation of the stretching machine with the rotation of the Ringschlitzdüse are.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der zusätzliche Freiheitsgrad des Gesamtsystems durch die rotierende Ringschlitzdüse vorteilhaft eingesetzt werden kann. Außerdem kann die Kopplung der Rotationsbewegung der Reckanlage und der Drehbewegung der Ringschlitzdüse vorteilhaft genutzt werden.Advantageously, this can be achieved that the additional degree of freedom of the overall system can be advantageously used by the rotating annular slot. In addition, the coupling of the rotational movement of the stretching unit and the rotational movement of the annular slot nozzle can be advantageously used.
Optional wird ein Foliendickenprofil der Ringschlitzdüse passiv mit einer Mehrzahl unterschiedlicher austauschbarer fester Düsenformen oder mit einer Mehrzahl von Aktoren im Blaskopf verstellt.Optionally, a film thickness profile of the annular slot nozzle is passively adjusted with a plurality of different replaceable solid nozzle shapes or with a plurality of actuators in the die.
So können bei geeigneter Gestaltung eine Vielzahl unterschiedlicher Folienschlauchprofile hergestellt werden, welche jede für sich unterschiedliche inhomogene charakteristische Eigenschaften aufweisen.Thus, with a suitable design, a multiplicity of different tubular film profiles can be produced, each of which has different inhomogeneous characteristic properties.
Im Fall der Verwendung einer Ringschlitzdüse mit einer festen Ringschlitzgeometrie erfordert die Änderung des Folienschlauchprofils nach dem hier vorgeschlagenen Verfahren einen Austausch der Düsenform. Dies kann nicht während dem laufenden Betrieb der Blasfolienanlage erfolgen.In the case of using a ring-slot die with a fixed ring-slot geometry, changing the film-tube profile according to the method proposed here requires replacement of the die-shape. This can not be done while the blown film system is in operation.
Deswegen wird weiterhin vorgeschlagen einen Blaskopf mit einer Mehrzahl von Aktoren im Blaskopf zu betreiben, die eine Verstellung der Ringschlitzdüse ermöglichen. Diese Verstellung der Ringschlitzdüse erlaubt es eine Vielzahl unterschiedlicher Folienschlauchprofile mi einer Ringschlitzdüse herzustellen.Therefore, it is further proposed to operate a blow head with a plurality of actuators in the blower head, which allow an adjustment of the Ringschlitzdüse. This adjustment of the annular slot nozzle makes it possible to produce a multiplicity of different tubular film profiles with a ring slot nozzle.
Weiterhin erlaubt eine Ringschlitzdüse mit einer Mehrzahl von Aktoren zur Verstellung der Düsenform eine Änderung des Folienschlauchprofils während dem Betrieb der Blasfolienanlage.Furthermore, a Ringschlitzdüse with a plurality of actuators for adjusting the nozzle shape allows a change of the film tube profile during operation of the blown film plant.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Folienschlauchprofil mit einem inhomogenen Verlauf der Eigenschaften über den Umfang der Folienblase hergestellt werden kann.Advantageously, this can be achieved that a film tube profile can be produced with an inhomogeneous course of the properties over the circumference of the film bubble.
Mit einem solchen Folienschlauchprofil mit einem inhomogenen Verlauf der Eigenschaften über den Umfang der Folienblase können spezielle wünschenswerte Charakterisierungen für die hergestellte Folienbahn erreicht werden.With such a tubular film profile with an inhomogeneous course of the properties over the circumference of the film bubble, special desirable characterizations can be achieved for the film web produced.
Konkret kann die Folienbahn eine wünschenswerte Profilierung der Dicke erreichen.Specifically, the film web can achieve a desirable profile of the thickness.
Vorteilhaft können so beispielsweise Folien produziert werden, welche in der Weiterverarbeitung zu Tragetaschen aus Kunststoff eine dickere und damit stabilere Folie im Randbereich der Tragetasche aufweisen, welcher auch die Griffstücke der Tragetasche beinhaltet.For example, it is thus advantageously possible to produce films which, in the course of further processing into plastic carrier bags, have a thicker and thus more stable film in the edge region of the carrier bag, which also contains the grips of the carrier bag.
So können gewünschte Bereiche verstärkt werden ohne dabei auch die anderen Bereiche der Tragetasche aufzudicken. Als konkretes Ausführungsbeispiel können so Tragetaschen aus Kunststoff in den gewünschten Bereichen verstärkt werden ohne dabei unnötig viele Ressourcen einsetzen zu müssen.Thus, desired areas can be strengthened without thickening the other areas of the bag. As a concrete embodiment so plastic bags can be reinforced in the desired areas without having to use unnecessarily many resources.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung ebenfalls erreicht werden, dass eine Alternative zu den im Stand der Technik weit verbreiteten Systemen mit einer thermischen Folienschlauchprofilregelung erzeugt werden kann. Diese verfügen oftmals nur über einen vergleichsweise eingeschränkten Hub sowie langsame Ansprechzeiten. Somit können hierdurch direkt mehrere Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik erreicht werden, insbesondere können bei geeigneter Gestaltung ein verbesserter Verstellbereich und ein schnelleres Verstellen erreicht werden.Advantageously, can also be achieved by the presented here aspect of the invention that an alternative to the widely used in the art systems with a thermal film hose profile control can be generated. These often only have a comparatively limited stroke and slow response times. Thus, this can directly several advantages compared to the prior art can be achieved, in particular, with an appropriate design, an improved adjustment and faster adjustment can be achieved.
Bevorzugt führt die Ringschlitzdüse eine sich wendende Drehbewegung durch.Preferably, the Ringschlitzdüse performs a turning rotational movement.
In einer Ausführungsform bewegt sich die Ringschlitzdüse wendend in einem feststehenden Folienblaskopf. In einer alternativen Ausführungsform dreht sich der gesamte Folienblaskopf.In one embodiment, the annular slot nozzle moves in a stationary manner Film blowing. In an alternative embodiment, the entire film blowing head rotates.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass im Ausführungsbeispiel mit einem inhomogenen Folienschlauchprofil ein Folienschlauch hergestellt werden kann, welcher eine helixförmige Verteilung des inhomogenen Folienschlauchprofils in der Erstreckung des Folienschlauches aufweist.It can advantageously be achieved in this way that in the exemplary embodiment with an inhomogeneous film tube profile, a film tube can be produced, which has a helical distribution of the inhomogeneous film tube profile in the extension of the film tube.
Optional werden die Drehung der Ringschlitzdüse und die Rotation der Reckanlage mit einer gleichen Amplitude ausgeführt.Optionally, the rotation of the annular slot nozzle and the rotation of the stretching unit are carried out with an equal amplitude.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass sich die Reckanlage und die Ringschlitzdüse im gleichen winkelbezogenen Verstellbereich bewegen.Advantageously, this can be achieved by moving the stretching unit and the annular slot nozzle in the same angular adjustment range.
Bevorzugt werden die Drehung der Ringschlitzdüse und die Rotation der Reckanlage mit einer gleichen Periodendauer ausgeführt.Preferably, the rotation of the Ringschlitzdüse and the rotation of the stretching machine are performed with a same period.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Bewegungen der Reckanlage und die Bewegung der Ringschlitzdüse zyklisch sind und dabei die gleiche Zykluszeit aufweisen, so dass sich die beabsichtigten Eigenschaften zyklisch wiederkehrend verändern.Advantageously, this can be achieved that the movements of the stretching unit and the movement of the annular slot nozzle are cyclical and thereby have the same cycle time, so that change the intended properties cyclically recurring.
Optional werden die Drehung der Ringschlitzdüse und die Rotation der Reckanlage mit einem gleichen Winkelgeschwindigkeitsprofil ausgeführt.Optionally, the rotation of the annular slot die and the rotation of the stretching unit are carried out with a same angular velocity profile.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Bewegungen der Reckanlage und die Bewegung der Ringschlitzdüse in Phase zueinander sind oder eine konstante Phasenwinkeldifferenz aufweisen.It can advantageously be achieved by this that the movements of the stretching unit and the movement of the annular slot nozzle are in phase with one another or have a constant phase angle difference.
Bevorzugt verlaufen die Drehung der Ringschlitzdüse und die Rotation der Reckanlage synchron.Preferably, the rotation of the Ringschlitzdüse and the rotation of the stretching line run synchronously.
Die Drehung der Ringschlitzdüse und die Rotation der Reckanlage verlaufen synchron zu einander. Dies ermöglicht gemeinsam mit einem festen von einer konstanten Dicke abweichenden Folienschlauchprofil eine Vorkonturierung der Folienbahn bevor diese auf die Reckanlage aufläuft.The rotation of the Ringschlitzdüse and the rotation of the stretching line run synchronously to each other. This, together with a fixed film tube profile deviating from a constant thickness, enables precontouring of the film web before it runs onto the stretching system.
Die Bewegungen von Ringschlitzdüse und Reckanlage verlaufen synchron, so dass die gewählte Vorkonturierung der Folie relativ auf die Reckanlage bezogen ortsfest auf die Reckanlage aufläuft. Dieser Zusammenhang ist ferner unabhängig von der gewählten Reversiergeschwindigkeit.The movements of Ringschlitzdüse and stretching machine are synchronized, so that the chosen precontouring of the film relative relative to the stretching machine runs stationary on the stretching machine. This relationship is also independent of the chosen reversing speed.
In der Ausführungsform mit einer variablen durch Aktoren verstellbaren Ringschlitzdüse ermöglicht dieser Aspekt eine Trennung der Stellorgane für eine Vorkonturierung der Folie vor der Reckanlage und einer Reglung zum Ausgleich anderer Schwankungen in dem Folienschlauchprofil.In the embodiment with a variable actuator-adjustable annular slot nozzle, this aspect allows separation of the actuators for pre-contouring the film before the stretching unit and controlling to compensate for other variations in the film tube profile.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass beispielsweise eine Vorkonturierung einer Folie erzielt werden kann, die sich relativ zur Bewegung der Reckanlage ortsfest zur Reckanlage verhält.Advantageously, this can be achieved, for example, that a precontouring of a film can be achieved, which is stationary relative to the stretching unit relative to the stretching unit.
Dieser Aspekt der Erfindung eröffnet die Möglichkeit dass Ringspaltdüse und Reckanlage quasistationär zueinander angeordnet sind, wobei unter quasistationär zu verstehen ist, dass sich ihre relative Position zueinander nicht ändert.This aspect of the invention opens up the possibility that the annular gap nozzle and stretching unit are arranged quasi-stationary with respect to one another, it being understood by quasi-stationary that their relative position to one another does not change.
Weiterhin eröffnet dieser Aspekt der Erfindung die Möglichkeit mit vergleichsweise einfachen Mitteln der Reckanlage das optimale Folienschlauchprofil zuzuführen.Furthermore, this aspect of the invention opens up the possibility of supplying the optimum film tube profile with comparatively simple means of the stretching system.
Optional wird die Drehung der Ringschlitzdüse in einem zeitlichen Versatz zur Rotation der Reckanlage gehalten.Optionally, the rotation of the annular slot nozzle is maintained at a time offset from the rotation of the stretching unit.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Bewegungen der Reckanlage und die Bewegung der Ringschlitzdüse eine konstante Phasenwinkeldifferenz aufweisen.It can advantageously be achieved by this that the movements of the stretching unit and the movement of the annular slot nozzle have a constant phase angle difference.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann so erreicht werden, dass eine auf der Trägheit der Folienblase basierende Verdrillung der Folienblase bei der Aufprägung der charakteristischen Folieneigenschaften berücksichtigt werden kann.In an advantageous embodiment, it can thus be achieved that a twisting of the film bubble based on the inertia of the film bubble can be taken into account in the stamping of the characteristic film properties.
Bevorzugt erzeugt die Ringschlitzdüse ein Foliendickenprofil mit zwei gegenüberliegenden Dünnstellen, wobei die Dünnstellen jeweils symmetrisch um den Bereich der späteren Kanten der doppelt flachgelegten Folienbahn verlaufen.The annular slot nozzle preferably produces a film thickness profile with two opposite thin locations, wherein the thin areas each extend symmetrically around the area of the later edges of the double-flattened film web.
Bei der Längsverstreckung in einer Reckanlage wird die Folie entsprechend des Reckgrades in Maschinenrichtung gedehnt, was eine Dickenreduzierung zur Folge hat. Eine weitere Folge ist das Einspringen der Folienränder, wodurch sich die Breite der Folie verringert. Diese Einschnürung hat ihre Ursache in einer geringeren Spannung in der Folie, da an den Rändern die jeweils rechten oder linken Nachbarpartikel fehlen. Diese geringere Spannung führt dazu, dass die Dicke in Richtung der Folienränder zunimmt.In the longitudinal stretching in a stretching machine, the film is stretched in the machine direction according to the degree of stretching, which results in a reduction in thickness. Another consequence is the insertion of the film edges, which reduces the width of the film. This constriction has its cause in a lower tension in the film, as missing at the edges of the right or left neighbor particles. This lower stress causes the thickness to increase in the direction of the film edges.
Ziel der Herstellung gereckter Blasfolie ist jedoch zumeist die Herstellung einer Folie mit einer konstanten Foliendicke und einem konstanten Foliendickenprofil der doppelt flachgelegten Folienbahn.The aim of producing stretched blown film, however, is usually the production of a film with a constant film thickness and a constant film thickness profile of the doubly flattened film web.
Aus der
An den Stellen der Ringschlitzdüse die den Randzonen der Folie zugeordnet sind, wird durch eine Verengung in der Düse die Dicke der Primärfolie verringert.At the points of the annular slot nozzle which are assigned to the edge zones of the film, the thickness of the primary film is reduced by a narrowing in the nozzle.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass eine Folie in einer Folienblasanlage hergestellt werden kann, die zwischen den Abzugswalzen hinter der Flachlegung und dem reversierenden Wendestangensystem in einer Reckanlage monoaxial in Maschinenrichtung verstreckt wird, und die Endfolien ein Dickenprofil mit möglichst geringer Dickenzunahme von der Folienmitte zu den Folienrändern aufweist.Advantageously, this can be achieved in that a film can be produced in a blown film, which is stretched between the take-off rolls behind the flattening and the reversing turner bar system in a stretching unit monoaxially in the machine direction, and the end a thickness profile with the smallest possible increase in thickness of the film center to the Having film edges.
Optional wird das Foliendickenprofil im Blaskopf so eingestellt, dass das Foliendickenprofil hinter der Reckanlage an keiner Stelle um mehr als 2 % von der gemittelten Foliendicke abweicht, bevorzugt an keiner Stelle um mehr als 1 % von der gemittelten Foliendicke abweicht, insbesondere konstant ist.Optionally, the film thickness profile in the die head is adjusted so that the film thickness profile behind the stretching unit deviates at any point by more than 2% from the average film thickness, preferably at no point differs by more than 1% of the average film thickness, in particular is constant.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die hergestellte und verstreckte Folienbahn möglichst keine Abweichungen der Foliendicke von einer gewünschten Foliendicke aufweist.It can advantageously be achieved by this that the produced and stretched film web has as far as possible no deviations of the film thickness from a desired film thickness.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass der vorstehende Werte für die Toleranz nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein soll, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über- oder unterschritten werden können soll, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten soll der Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Toleranzbereiches liefern.It should be expressly understood that the above values for tolerance should not be construed as being in a strict spirit, but rather should be exceeded or fallen short of on an engineering scale without departing from the described aspect of the invention. In simple words, the values should provide an indication of the size of the tolerance range proposed here.
Bevorzugt wird das Foliendickenprofil durch Verformen einer flexiblen Ringschlitzdüse gesteuert oder geregelt.Preferably, the film thickness profile is controlled or regulated by deforming a flexible annular slot nozzle.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:Conceptually, the following is explained:
Eine „Steuerung“ ist eine Verstellung einer Stellgröße.A "control" is an adjustment of a manipulated variable.
Eine „Stellgröße“ ist die Ausgangsgröße des Stellgliedes. Der momentane Wert der Stellgröße ist ein „Stellwert“.A "manipulated variable" is the output variable of the actuator. The current value of the manipulated variable is a "manipulated variable".
Eine „Regelung“ ist ein Zusammenspiel aus stetiger Erfassung einer Messgröße und der Steuerung eines Systems in Abhängigkeit einer Vorgabe für die Messgröße. Dabei findet ein stetiger Vergleich der Messgröße und der Vorgabe für die Messgröße statt.A "control" is an interaction of continuous acquisition of a measured variable and the control of a system as a function of a specification for the measured variable. There is a constant comparison of the measured variable and the specification for the measured variable.
Eine „Störgröße“ ist ein Parameter, der eine Abweichung von seinem idealen Zustand aufweist.A "disturbance variable" is a parameter that has a deviation from its ideal state.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Prozess der Herstellung einer verstreckten Blasfolie durch eine Steuerung oder eine Regelung von ungewünschten Abweichungen im Foliendickenprofil im Betrieb der Maschine inline befreit werden kann.Advantageously, this can be achieved that the process of producing a stretched blown film by a control or regulation of unwanted deviations in the film thickness profile during operation of the machine can be inline freed.
Umgesetzt wird der Aspekt mittels einer durch Aktoren verformbaren flexiblen Ringschlitzdüse, die es vorteilhaft ermöglicht eine Vielzahl unterschiedlicher Folienschlauchprofile so herstellen zu können, wie sie von einer entsprechenden Steuerung oder Regelung für die Erfüllung der Steuerziele oder Regelziele benötigt werden.The aspect is implemented by means of a deformable by actuators flexible Ringschlitzdüse, which advantageously allows a variety of different film hose profiles to produce as they are required by an appropriate control or regulation for the fulfillment of the control objectives or control objectives.
Bevorzugt wird das Foliendickenprofil geregelt, wobei die Regelung der flexiblen Ringschlitzdüse einen Stellwert durch die Differenz einer gemessenen zeitlich gemittelten Foliendicke zur ermittelten zeitlich gemittelten Regelabweichung der Foliendicke bestimmt, wobei das Foliendickenprofil in einem Bereich in Maschinenrichtung stromab des reversierenden Wendeabzugs und stromauf des Wicklers gemessen wird.Preferably, the film thickness profile is controlled, wherein the regulation of the flexible annular slot nozzle determines a control value by the difference of a measured time-averaged film thickness to the determined time-averaged deviation of the film thickness, wherein the film thickness profile in a range in the machine direction downstream of the reversing turn-off and upstream of the winder is measured.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Regelung auf Basis des stromab des reversierenden Wendeabzugs und stromauf des Wicklers gemessen Foliendickenprofils befähigt wird Stellwerte für die optimale Kontur der Ringschlitzdüse inline vorzugeben, so dass eine verstreckte Folienbahn erzielt werden kann, welche eine konstante Foliendicke und ein konstantes Foliendickenprofil der doppelt flachgelegten Folienbahn aufweist.Advantageously, this can be achieved that the control based on the downstream of the reversing turn-off and upstream of the winder measured film thickness profile is capable of setting values for the optimal contour of the Ringschlitzdüse inline, so that a stretched film web can be achieved, which has a constant film thickness and a constant Film thickness profile of the double flattened film web has.
Optional wird das Foliendickenprofil geregelt, wobei die Regelung der flexible Ringschlitzdüse einen charakteristischen Zeitverlauf von Stellwerten speichert, auf die gespeicherten Werte eine Fourier-Transformation anwendet und den sich im zeitlichen Verlauf der Herstellung der Folienbahn ergebenden einzustellenden Stellwert derart filtert, dass nur die ersten n mittels der Fourier-Transformation ermittelten Frequenzen für einen Verlauf des Stellwertes berücksichtigt werden.Optionally, the film thickness profile is regulated, wherein the regulation of the flexible annular slot nozzle stores a characteristic time characteristic of manipulated values, applies a Fourier transformation to the stored values and filters the adjustment value to be set in the course of the production of the film web in such a way that only the first n means Fourier transform frequencies are considered for a course of the control value.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass hochfrequente Regelabweichungen herausgefiltert werden, wodurch erreicht werden kann, dass die Regelung robust gegen andere Störsignale ausgeführt und von möglichen Regelinstabilitäten befreit werden kann.Advantageously, this can be achieved by filtering out high-frequency control deviations, whereby it can be achieved that the control can be robustly carried out against other interference signals and can be freed of possible control instabilities.
Bei der Längsverstreckung in einer Reckanlage wird die Folie entsprechend des Reckgrades in Maschinenrichtung gedehnt, was eine Dickenreduzierung zur Folge hat. Eine weitere Folge ist das Einspringen der Folienränder, wodurch sich die Breite der Folie verringert. Diese Einschnürung hat ihre Ursache in einer geringeren Spannung in der Folie, da an den Rändern die jeweils rechten oder linken Nachbarpartikel fehlen. Diese geringere Spannung führt dazu, dass die Dicke in Richtung der Folienränder zunimmt. In the longitudinal stretching in a stretching machine, the film is stretched in the machine direction according to the degree of stretching, which results in a reduction in thickness. Another consequence is the insertion of the film edges, which reduces the width of the film. This constriction has its cause in a lower tension in the film, as missing at the edges of the right or left neighbor particles. This lower stress causes the thickness to increase in the direction of the film edges.
Die Folie ist beim Verstrecken doppelt flachgelegt. Betrachtet man eine Abwicklung der Dickenverteilung der doppelt flachgelegten Folienbahn nach dem Verstrecken, so ergibt sich jeweils in der Falz der Folienbahn eine Dickstell und dazwischen eine Dünnstelle. Mittels Fourier-Transformation kann die Frequenz von Dick- und Dünnstellen auf dem Umfang der Folienblase von den anderen Dickenprofilabweichungen separiert werden und so zum Regeln der Ringschlitzdüse vorteilhaft verwendet werden.The film is doubled when stretched. If one considers a development of the thickness distribution of the doubly flattened film web after stretching, the results in the fold of the film web is a Dickstell and in between a thin spot. By means of Fourier transformation, the frequency of thick and thin areas on the circumference of the film bubble can be separated from the other thickness profile deviations and thus be used advantageously for controlling the annular slot nozzle.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Regelung der Ringschlitzdüse sehr robust gegen andere Störsignale und mit geringen Regelabweichungen ausgeführt werden kann.Advantageously, this can be achieved that the regulation of the Ringschlitzdüse can be performed very robust against other interference signals and with low control errors.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts mit dem Gegenstand des ersten Aspekts der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist.It should be expressly understood that the subject matter of the second aspect may be advantageously combined with the subject matter of the first aspect of the invention.
Nachstehend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dort zeigen
-
1 schematisch eine Blasfolienanlage, -
2 schematisch in einer Draufsicht einen Ringschlitzdüsenspalt und -
3 schematisch eine Abwicklung eines Folienschlauchprofils.
-
1 schematically a blown film plant, -
2 schematically in a plan view of a Ringschlitzdüsenspalt and -
3 schematically a settlement of a film tube profile.
Die Blasfolienanlage
Der Extruder
Der Blaskopf
Die aus dem Blaskopf
Die doppelt flachgelegte Folienbahn wird von einem Abzugswalzenpaar
Die Reckanlage
Hinter dem reversierenden Wendestangensystem
Der reversierende Wendeabzug
Die Reckanlage wird ebenfalls von einem Motor
Auch der Blaskopf führt eine Reversierbewegung
Eine Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 22 steuert die Reversierbewegung
Die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 22 steuert oder regelt ebenfalls den segmentierten Dickensteller
Zum Bestimmen der Regelabweichung verwendet die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 22 das Foliendickenprofil
Die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 22 ist dazu eingerichtet alle oberhalb beschriebenen Verfahren und Algorithmen durchzuführen, damit eine doppelt flachgelegte Folienbahn
Eine Draufsicht auf einen Ringschlitzdüsenspalt
Die flexible Außendüse
Ein Folienschlauchprofil
Wird die Folienblase zu einer doppelt flachgelegten Folienbahn zusammengelegt, ergeben sich eine erste Falz
Bei der Längsverstreckung in einer Reckanlage wird die Folie entsprechend des Reckgrades in Maschinenrichtung gedehnt, was eine Dickenreduzierung zur Folge hat. Eine weitere Folge ist das Einspringen der Folienränder, wodurch sich die Breite der Folie verringert. Diese Einschnürung hat ihre Ursache in einer geringeren Spannung in der Folie, da an den Rändern die jeweils rechten oder linken Nachbarpartikel fehlen. Diese geringere Spannung führt dazu, dass die Dicke in Richtung der Folienränder zunimmt.In the longitudinal stretching in a stretching machine, the film is stretched in the machine direction according to the degree of stretching, which results in a reduction in thickness. Another consequence is the insertion of the film edges, which reduces the width of the film. This constriction has its cause in a lower tension in the film, as missing at the edges of the right or left neighbor particles. This lower stress causes the thickness to increase in the direction of the film edges.
Das Folienschlauchprofil
Im Bereich der ersten Falz
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Blasfolienanlageblown
- 22
- Extruderextruder
- 33
- Blaskopfblow head
- 44
- Reckanlagestretcher
- 55
- Reversierendes WendestangensystemReversing turner bar system
- 66
- Wicklerwinders
- 77
- Segmentierter DickenstellerSegmented thickness gauge
- 88th
- Stellsystem elliptische DüseStellsystem elliptical nozzle
- 99
- Folienblasefilm bubble
- 1010
- Flachlegungcollapsing
- 1111
- Doppelt flachgelegte FolienbahnDouble flattened film web
- 1212
- Abzugswalzeoff roll
- 1313
- Abzugswalzeoff roll
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- 1717
- Motorengine
- 1818
- Reversierbewegungreversing
- 1919
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- 2020
- Reversierbewegungreversing
- 2121
- Motorengine
- 2222
- Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheitData processing and evaluation unit
- 2323
- FolienschlauchprofilFilm tube profile
- 2424
- FoliendickenprofilFilm thickness profile
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- RingschlitzdüsenspaltRing slot nozzle gap
- 3131
- Innendüseinner nozzle
- 3232
- Flexible AußendüseFlexible outside nozzle
- 3333
- Aktoractuator
- 3434
- Aktoractuator
- 4040
- FolienschlauchprofilFilm tube profile
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- Dickethickness
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- Umfangswinkelcircumferential angle
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- Erste FalzFirst fold
- 4444
- Zweite FalzSecond fold
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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