DE1778538A1 - Herstellungsverfahren fuer thermoplastische,synthetische Folien und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents
Herstellungsverfahren fuer thermoplastische,synthetische Folien und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses VerfahrensInfo
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Description
Mitsubishi Yuka Kabushiki Kaisha in Tokyo
Japan
Herstellungsverfahren für thermoplastische, synthetische Folien und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Folien aus thermoplastischen
synthetischen Materialien, welche zuerst I erwärmt und verflüssigt werden, anschließend aus einer
aus einer Ringdüse angestoßen und mit Hilfe von in die zylindrische Folie eingeblasener Luft auf den gewünschten
Durchmesser ausgedehnt werden, daraufhin in einen Kühlflüssigkeitsbehälter
eingeführt und verfestigt werden und
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zuletzt über Umlenkwalzen geführt und auf einer geeigneten Aufwickeleinrichtung aufgespult werden.
Zur Erzeugung von zylindrischen Folien aus thermoplastischem Material sind im wesentlichen zwei Verfahren
bekannt, wobei das erste als "Luftkühlverfahren" und das
zweite als "Flüssigkeitskühlverfahren" bezeichnet werden
können. Für die Durchführung des ersten Verfahrens ist es notwendig, einen relativ großen Weg bzw. Zeit dafür aufzuwenden,
damit die im flüssigen Zustand aus einer Düse ausgestoßene zylindrische Folie durch die an die Folie
herangebrachte Luft verfestigt wird. Demzufolge kann nicht vermieden werden, daß eine derartige Vorrichtung
sehr groß ist und daß das thermoplastische Material nur langsam angekühlt wird, wobei das Endprodukt den Mangel
aufweist, daß das thermoplastische Material sich kristallisiert, demzufolge seine Transparenz schlecht ist und
seine Qualität zu wünschen übrig läßt.
Das Flussigkeitskuhlverfahren beseitigt die Nachteile
des LuftkühlVerfahrens, indem eine Kristallisation
des thermoplastischen Materials durch eine sehr rasche Abkühlung der Folie mit Hilfe der Kühlflüssigkeit verhindert
wird. Die Endqualität des fertigen Produktes ist ferner
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relativ gut·, jedoch war es bisher nicht möglich, ein zufrieuensteilendes
Herstellungsverfahren und eine kompakte und einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu
scnaffene
Das bisher bekannte und weit verbreitete Flüssigkeitskühlverfahren
besteht darin, daß Luft entlang der äußeren Oberfläche der zylindrischen Folie geblasen wird, und daß f
an der äußeren oder inneren Seite der Folie eine der Form der zu erzeugenden Folie entsprechende Wasserkühleinrichtung
vorgesehen ist, mit welcher die zylindrische Folie angesprüht und abgekühlt wird. Ein anderes derartiges Verfahren
besteht darin, daß Luft in die auf einer ringförmigen vertikal angeordneten Düse nacn abwärts gezogene zylindrische Folie
geblasen wird, wodurch die Form der zylindrischen Folie in gewünschter Form gehalten wird und das Wasser entlang der
äußeren Umfangsflache der zylindrischen Folie kontinuierlich ,
zum Einfallen gebracht wird, wodurch die Folie gekühlt und in iarer zylindrischen Form verfestigt wird. In beiden Fällen
war es jedoch notwendig, die Kühleinrichtung - d,he im
allgemeinen den Kühlwasserring — an den Durchmesser der zu erzeugenden zylindrischen Folie anzupassen. Wenn also der
Durchmesser der Zylinderfolie verändert werden sollte, wurde die Behandlung der Folie und damit der Einrichtung zur
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Erzeugung derselben sehr kompliziert, weil die erzeugte zylindrische
Folie durch die Kühleinrichtung in dem richtigen Abstand hindurchgeführt werden mußo Demzufolge ergibt sich eine
relativ große Vorrichtung zur Erzeugung derartiger Folien»
In neuerer Zeit ist ferner ein Verfahren bekannt, bei welchem Luft in dem Inneren des aus einer ringförmigen Düse
ausgequetschten zylindrischen Folie geblasen wird, wobei dieselbe auf den gewünschten Durchmesser gedrehnt, anschließend
in Wasser eingeführt und in demselben sofort gekühlt und verfestigt und mit Hilfe von in dem Wasser angeordneten
Führungsblechen abgeflacht wird. Die kontinuierlich erzeugte zylindrische Folie wird dabei mit Hilfe einer innerhalb des
Wassers angeordneten Aufwickelanordnung aufgespult. Ein derartiges Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß aufgrund des
*asserdruckes die zylindrische Form der Folie nicht aufrechterhalten
werden kann, und daß ferner Deformierungen und Schrumpfungen derselben auftreten. Da die inneren Wände
der zylindrischen Folie beim Zusammenführen in engen Kontakt miteinander geraten, kleben die Innenflächen der Folie sehr
oft aneinander. -Derartige Schwierigkeiten könnten dadurch vermieden werden, in dem Wasser in das Innere der zylindrischen
Folie eingebracht wird, da die durch das Einbringen von Wasser in die zylindrische Folie bedingte Feuchtigkeit nicht
vollkommen entfernt werden kann und eine gewisse Feuchtigkeit innerhalb der Folie verbleibt, hätte dies jedoch den weiteren
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Nachteil, daß bei der Verwendung derartiger Folien in der VerpackungsIndustrie der Inhalt derartiger Verpackungen
beschädigt würde. Demzufolge wird das oben beschriebene Verfahren zur Erzeugung von zylindrischen Folien noch nicht
kommerziell verwendet.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung von zylindrischen Folien aus thermoplaste
schem Material sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, das diese sogenannten Nachteile
nicht aufweist und das die Herstellung von hochwertigen zylinderformigen Folien mit sehr einfachen Mitteln
gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die zylindrische Folie "beim Einführen in den Kühlflüssigkeitsbehälter
zwischen zwei mit Gitterflächen versehenen Gitterkästen durchgeführt wird, die einen bestimmten Unterdruck
aufweisen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben
werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist.
Es zeigen:
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Fig» 1 eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung, zur Darstellung des iierstellungsverfahrens
und des Grundprinzips einer nach dem Verfahren arbeitenden Vorrichtungβ
Figo 2eine Draufsicht auf die in Figo 1 gezeigte Vorrichtung,
Figo 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in Fig, 1 gezeigten
Vorrichtungο
Figo 4- eine seitliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig„ 5a bis ^c seitliche Ansichten weiterer Ausführungsformen
von Vorrichtungen gemäß der Erfindung,,
ψ Figo 6a bis 6d vordere Ansichten von vier Ausführungsformen
von Gitterflächen ο
Figo 7 eine seitliche Schnittansicht durch eine besondere Ausführungsform des Gitterkastens«
Fig. 8a und b Schnittansichten entlang der Linien VIIIa-VIIIa und VIIIb-VIIIb von Fig. 7.
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Figo 9a und 9b bchnittansichten durch weitere Ausführung^!'ormen
von Gitterkästenβ
Fig« 10a, 10b und 10c perspektivische Ansichten der erzeugten
Folien, die mit den Gitterkästen gemäß Fig, 7, 8a und 8b in der oben genannten Reihenfolge erzeugt worden sindo
Figo 11 und 12 seitliche Ansichten einer stegbildenden Einrich- ^
tunge
Figβ 13 eine Vorderansicht der Abdichtungsstäbe.
Fig, 14 eine Vorderansicht der mit den Abdichtungsstäben gemäß
Fig« 13 erzeugten Folie·
Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine ringförmige oder
elliptische Düse, die an dem vorderen Ende einer Einrichtung zur Formung von zylindrischen thermoplastischen Materialien angeordnet
ist« Diese Einrichtung dient zum Auspressen von thermoplastischen Materialien — wie Polyäthylen oder Polypropylen —
in Form von zylindrischen Folien in einem thermisch geschmolzenen Zustand. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Kühlflüssigkeitsbehälter,
der mit einer Kühlflüssigkeit 3 gefüllt ist und der oberhalb der Düse 1 eine Öffnung 4- aufweist0 Die Bezugszeichen 5-5 bezeichnen ein Paar von Gitterkästen, die unterhalb
des Flüssigkeitsspiegels der Kühlflüssigkeit 3 - d„h0 direkt
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unterhalb der Düse 1 - gegenüberliegend angeordnet sind, wobei ein gewisser Abstand eingehalten wird« Dabei werden Gitterflächen
6-6 gebildet, die an den gegenüberliegenden Seiten der Gitterkästen 5-5 angeordnet sind und durch welche Kühlflüssigkeit
3 eingesaugt wird. Die Bezugszeichen 7-7 bezeichnen die
Kammern der Gitterkästen 5-5· Saugrohre 9-9 sind an der äußeren
Oberfläche an der gegenüberliegenden Seite der Gitterflächen 6-6 angeordnete
Im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Einrichtung sollen in dem folgenden verschiedene Ausführungsformen gemäß
der Erfindung erörtert werden„
Das thermoplastische Material wird zuerst mit der Düse ausgetrieben, wodurch eine zylindrische Folie F gebildet
wird, in welche an ihrer Innenseite Luft eingeblasen W wird, wodurch die zylindrische Folie auf den gewünschten Durchmesser
ausgedehnt v/ird. Diese Folie wird daraufhin in den mit Kühlflüssigkeit gefüllten Kühlflüssigkeitsbehälter 2 geleitet,
in welchem beispielsweise Wasser oder mit Kochsalz versetztes Wasser sicth befindet. Dadurch wird die zylindrische Folie
F sehr rasch abgekühlt und verfestigte
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Innerhalb des Kühlflüssigkeitsbehälters 2 ist ein Paar von dünnen, abgedichteten Gitterkästen gegenüberliegend und
im wesentlichen in vertikaler Lage in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet, wobei an den gegenüberliegenden Gitterflächen
6-6 Öffnungen 6-1,Schlitze 6-2 oder engmaschige
Gitter 6-3 gemäß den Darstellungen in den Figo 6a bis 6d k-θΗΗθβ angeordnet sind. Gemäß der Darstellung in Fige 6d können
ebenfalls eine Mehrzhal von parallelen Rinnen 10 angeordnet sein, durch welche der Einfluß von Kühlflüssigkeit
vergrößert wirde
So wie dies in Figo 1 gezeigt ist> sind Saugrohre 9-9
an den Kästen ^^ angeordnet, die zu einer einen Unterdruck in der Kühlflüssigkeit erzeugenden Saugpumpe 8 oder zu einer
ähnlichen Einrichtung führen„ Mit Hilfe eines weiteren Rohres
11 wird die von der Saugpumpe 8 geförderte Kühlflüssigkeit 3 direkt oder durch eine nicht gezeigte Kühleinrichtung hindurch
in den unteren Teil des Kühlflüssigkeitsbehälters 2 zurückgeführt„
Die obere Fläche der Gitterkästen 5~5 liegt entweder in
gleicher Höhe wie der Flüssigkeitsspiegel oder ist geringfügig - doh„ etwa 0 bis 30 mm - unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche
- 10 -
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- ίο -
angeordnet,, Für die Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsspiegels
ist an der seitlichen Wand des Kühlflüssigkeitsbehälters 2 eine Ausfluüöffnung 12 angeordnet.. Um die Temperatur im oberen
Teil des Behälters 2 an einer vorher bestimmten Kühltemperatur zwischen 20 und 25°C zu halten ist ferner ein von außen in
den Flüssigkeitsbehälter 3 führendes Zusatzrohr 13 vorgesehen,
durch welches eine gesteuerte Zufuhr der Kühlflüssigkeit 3 ™ erfolgen kann.
Die aus der Düse 1 ausgequetschte zylindrische Folie F wird beim Vorbe is tischen an den Gitterkästen 5-i>
abgeflacht. Durch die an den Gitterflächen 6-6 der Gitterkästen angeordneten öffnungen 6-1., Schlitze 6-2 oder Gitter 6-3 - bzw. durch
den dadurch erzeugten Unterdruck an den Kühlflüssigkeitsgittern 6-6 - wird der zylindrische Film angezogen, wobei zwischen
dem Film f und den Gitterflächen 6-6 der Gitterkästen 5-5 ein
^ Flachkanal entsteht, durch welchen die Kühlflüssigkeit 3 zu den
Öffnungen 6-1, Schlitzen 6-2 bzw. Gitternetzen 6-3 kontinuierlich fließt. Die immer zuströmende Kühlflüssigkeit kühlt die
äußere Fläche des Filmes f sehr rasch ab, so daß eine ausgezeichnete Transparenz der Folie erhalten wird« Dabei dient so
wie dies in Fig. 3 dargestellt ist - die Kühlflüssigkeit 3 als Schmiermittel, so daß - obwohl der Film relativ nahe entlang
den Flüssigkeitsgittern 6—6 der Gitterkästen 5-5 vorbeistreicht - keine Gefahr besteht, daß die Folienoberfläche f
- 11 -
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beschädigt wird. Ferner treten weder Änderungen der Form
der zylindrischen Folie f mit zunehmender Tiefe innerhalb der Kühlflüssigkeit Schrumpfungen an der äußeren Oberfläche
der gebildeten Folie f auf„
Die zylindrische Folie wird dementsprechend gekühlt, verfestigt und zwischen einem Paar von unterhalb der Gitter- ^j
kästen 5-5 angeordneten Umleitrollen 14—14- durchgeführt. Die Folie wird dann um eine Walze 15 geführt, anschließend
zwischen zwei außerhalb des Behälters 2 angeordneten Quetschwalzen
16-16 zur Entfernung der Kühlflüssigkeit geleitet und einer Aufwickelspule 17 zugeführt.
Gewöhnlich ist der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Gitterflächen 6—6 der Gitterkästen 5—5 oben und unten
verschieden großo Wenn der obere Abstand mit L und der untere
Abstand mit 1 bezeichnet ist, so ist im allgemeinen vorzuziehen, daß L größer als 1 ist. Es hat sich herausgestellt, daß
±> zwischen 5 und 50 mm und 1 zwischen 5 und 15 mm sein soll«,
Wenn der obere Abstand L wesentlich größer als der oben angegebene
Wert ist, dann ist die von den Gitterkästen 5-5
sch aufgesaugte Wassermenge zu groß, wobei die Flußgeywindigkeit
des Kühlwassers ansteigt, und Vibrationen der zylindrischen Folie f auftreten, die zu nachteiligen Wirkungen in bezug auf
die Folie führenβ Wenn der Abstand L kleiner als der oben an-
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gegebene Wert gemacht wird, wird die Aufspulung der zylindrischen Folie f schwierige
Sowie bereits beschrieben worden ist, soll der obere Abstand L im allgemeinen größer als der untere Abstand 1
sein. Jedoch kann in Abhängigkeit des Folienmaterials,der
Foliendicke und der Anpreßgeschwindigkeit in manchen Fällen L « 1 bzw, L<
1 gemacht werden.
So wie dies ferner in Figo 4- dargestellt ist, können
die Gitterkästen 5*-5» in deren Mitte Trennwände 18-18 aufweisen,
wodurch Teilkammern 7-7 und 7I-7I in der unteren und oberen
Hälfte der Gitterkästen 5-5 gebildet werden. Somit können
abhängig von der Tiefe der Kühlflüssigkeit 3 verschiedene Unterdrücke in den oberen und unteren Teilkammern gebildet
werden, in dem die durch Saugrohre 9-9 und 9'-9' erzeugten
Saugkräfte verschieden gestaltet werden. Da der Flüssigkeitsdruck in den oberen Kammern 7-7 geringer als in den unteren
Kammern 7'-7' ist, und da der Flüssigkeitsdruck stärker auf
die unteren Teilkammern 7'-7* wirkt, kann die Saugkraft in
demselben großer gemacht werden, wodurch die Gefahr eines Risses tw„einer Deformation der zylindrischen Folie f in dem
unteren Teil vermindert wird0 In entsprechender Weise können
je nach Notwendigkeit eine Mehrzahl von derartigen Platten 18-18 vorgesehen sein, wodurch innerhalb der Gitterkästen 5-5
- 13 209836/0942
eine Vielzahl von Teilkammern gebildet werden. In diesen
Teilkammern können dann inAbhängigkeit der Wassertiefe verschiedene
Flüssigkeitsunterdrücke vorgesehen sein«
In manchen Fällen kann es angebracht erscheinen - so wie dies in Fig0 3 dargestellt ist - gekrümmte Einlaßflächen
an den oberen Einlassen der Gitterkästen 5-5 vorzusehen«,
Diese Krümmungen können nicht nur Abrundung der Kanten der Gitterkästen 5-5, sondern in manchen Fallen auch - so wie
dies in den Figo 5a bis ^c dargestellt ist - durch bogenförmige
Ausbiegungen der Gitterkästen 5-5 erzeugt werden. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, diese Krümmungen 19 mit einem
Krümmungsradius zwischen 2 und 50 mm zu versehen. Bei einer
derartigen Ausführung wird ein günstiger Wasserfluß der Kühlflüssigkeit 3 am oberen Rande der Gitterkästen 5-5 und eine
zufriedenstellende Vorbeiführung der zylindrischen Folie f | erzielt v/erden« Die genaue Ausführung härgj; jedoch von dem
Folienmaterial selbst, der Foliendicke und ähnlichen Faktoren ab.
Im allgemeinen erscheint es als wünschenswert, -άε3 die
Gitterkästen 5-5 mit ihrer oberen Kante maximal in der Höhe
des Flüssigkeitsspiegel^, minimal jedoch nicht tieJex1 als 30 ium
unterhalb desselben liegen, damit die Folie zufriedenstellend
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BAD
abgekühlt und von der Kühlflüssigkeit verfestigt werden kann. Wenn die Gitterkästen 5-5 tiefer als notwendig angeordnet
sind, dann besteht die Gefahr, daß Beschädigungen der Folie durch zu starkes Einströmen der Kühlflüssigkeit auftreten.
Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß die Oberfläche der '■'itterflächen 6-6 der Gitterkästen 5-5 aus einem wärme-
W widerstandsfähigen Material wie Tetrafluoräthylen, Baggelit, Polypropylen oder einem ähnlichen Stoff auszubilden. Die Größe
der Öffnungen 6-1, die Breite der Schlitze 6-2 baw. der Gitterabstand
der Gitter 6-5 der Flüssigkeitskühlgitter 6—6 sollen
im unteren Teil der Gitterkästen 'p^'p größer als im oberen
Teil gemacht v/erden bzw, die Anzahl dieser Öffnungen vergrößert werden, damit - um Beschädigungen der zylindrischen
Folie zu vermeiden - eine günstige Differenz des Flüssigkeitsdruckes und des durch das Gitternetz 6-6 erzeugte Gitterdruckes
erreicht wird und die Öffnungen 6-1 bzw«, Schlitze 6-2 sollten etwa 5 mm oder etwas darunter betragen. Sollten sie jedoch
wesentlich kleiner gemacht werden, entsteht ein zu großer Druckabfall, so daß die Öffnungen 6-1 bzwe Schlitze 6-2
blockiert werden könnteno Wenn die Löcher jedoch zu groß gemacht
werden, wird die zu kühlende F dLie in die Öffnungen mehr
als notwendig eingesaugt, so daß die Gefahr besteht, daß dieselbe mit dem Gitter in Berührung gelangt. Die neue Größe der
Löcher bzw, Schlitze hängt jedoch von dem synthetischen Material, seiner Dicke und der Herstellungsgeschwindigkeit ab.
209836/0942
Die von der Sukgpumpe bw0 der Leistung seines Motors
abhängige Menge der aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter durch die
Gitterfläche 6-6 der Gitterkästen 5-5 eingesaugten Flüssigkeitsmenge sollte optimal so gewählt werden, daß die zylindrische
Folie f von den Gitterflächen 6-6 einer geeigneten Stärke angesaugt wirde Wenn die Saugwirkung der Kühlflüssigkeit zu groß
gewählt wird, gelangt die äußere Fläche der Folie f zu nahe an die Gitterflächen 6-6, wodurch die Folienerzeugung erschwert
wird und die Zirkulation der Kühlflüssigkeit unregelmäßig wird«, Wenn jedoch die Saugwirkung der Kühlflüssigkeit zu gering
ist, aann wird der Kühleffekt zu gering, das dabei entstehende Endprodukt qualitätsmäßig schlecht, wobei ebenfalls
die Gefahr auftritt, üaß der Film zerreißt bzw. deformiert wird ο
Durch Vorsehen einer Aui'spulgeschwindigkeit der zylindrischen
Folie f zwischen 1U und ^UG m werden im allgemeinen
gute Resultate unter den oben beschriebenen Bedingungen erreicht«.
In dem folgenden sollen einige Versuchsergebnisse mit der in Figo 4 gezeigten Vorrichtung wiedergegeben werden.
- 16 -
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1o Versuchsbedingungen
Ausquetschkopf: Düsendurchmesser: 120 mm, Länge/Durchmesser
(L/D)s 25
Preßstempel: Spiralart, Durchmesser 250 mm Gitterflächen 6-6: rechteckig, mit oberer, abgerundeter
Kante, Breite 600 mm, Länge 300 mm L : 10 - 15 mm, 1 : 3 - 5mm
Pumpe: Kaskadenpumpe 1,5 kW
Luftspalt: 53 - 4-00 mm,
Auspreßmenge: 200 kg/Stunde
2q Verwendetes thermoplastisches Material
Hochdruckpolyäthylen A : M0I 0,5 spezifisches Gewicht 0,920
Hochdruckpolyäthylen B : M.I 0,5 spezifisches Gewicht 0,927
3« Folieneigenschaften
Schwankungen der Foliendicke:
Biegungsdurchmesser:
äußere Erscheinung:
Welligkeit:
Transparenz:
Stoßwiders tandsfähigkeit:
Wärmeabdichtungsfähigkeit:
Schrumpfung:
unterhalb 2 mm gut geringfügig gut gut gut keine
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4„ Herstellungsvorrichtung
Herstellungsstabilität: gut Kühleffekt: gut
Funktionsxähigkeit der Anordnung: gut
Erzeugbare Änderungen der Foliendicke : zwischen 0,02 und 0,3 mm
ErzeugbareÄnderungen der Folienbreite:
zwischen 0,8 und 1,4 ohne
Auswechslung von Maschinenteilen
So wie dies auf der oben wjelergegebenen Tabelle ersichtlich
ist, ergibt sich eine Folie, die hinsichtlich ihrer
äußeren Erscheinung ausgezeichnet ist und die in bezug auf ihre Herstellung das bisher bekannte weit übertrifft.
In dem folgenden soll auf die Ausführungen gemäß Fige 5a
und 5d Bezug genommen werden. Diese dienen insbesondere dazu,
ungleichmäßige, durch die Druckdifferenzen der Flüssigkeit in dem oberen und unteren Teil der Gitterkästen 5-5 bedingte End
produkte zu vermeiden, wobei bei beiden Ausführungsformen der obere Abstand L und der untere Abstand 1 der Gitterkästen
5-5 im wesentlichen verschieden ist. In beiden Fällen ist fer
ner der Kühlflüssigkeitsbehälter 2 nur im oberen Bereich der Gitte-rkästen 5-5 vorgesehen. Die unteren Teilstücke derselben
liegen außerhalb des Flüssigkeitsbehälters. Demzufolge treten
209836/0942 - 18 -
keine großen Flussigkeitsdrücke in den unteren Teilstücken
auf, so daß keine Gefahr eines Zerreißens oder Mißbildung der Folie durch den Flüssigkeitsdruck entsteht. Dabei ist
die Herstellung der zylindrischen Folie ausgezeichnet, wobei Jedoch als Wachteil auftritt, daß Kühlflüssigkeit aus
dem Tank 2 zusammen mit der Folie f zwischen den beiden Gitterkästen 5-5 nach unten abfließen kann«,
In Figρ 5c ist der die kühlflüssigkeit aufnehmende
■"■ühlflüssigkeitsbehälter 2 in einen oberen und einen unteren
Behälter geteilt, wobei der obere Teil der Gitterkästen ^-^
innerhalb des oberen Behälters 2-1 und der untere Teil der Gitterkästen innerhalb des unteren Behälters 2-2 liegt. Dabei
fließt das Kühlwasser in etwa der gleichen Art und Weise wie oben beschrieben von dem oberen Behälter 2-1 nach unten
ab ο
Gemäß den in Fig» 5a, 5b und 5c gezeigten Ausführungs-™
formen sind Versuche durchgeführt worden, die zu den folgenden
Resultaten geführt haben:
1 ο Versuchsbedingunffen; dieselben wie in der Tabelle 1 beschrieben,
wobei Jedoch die Werte von L und 1 wie folgt gewählt waren:
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L (mm) : 120 10 - 1560, 1 (mm) : 10-15, 10,10
2. Verwendete thermoplastische Materialien: dieselben wie
in Tabelle 1 beschrieben.
3. Folieneigenschaften, Figo 5a 5b 5c
Schwankungen der Folien-innerhalb von + 15 fa
Biegedurchmesser unterhalb 2mm
äußere Erscheinung: Wasserflußmarkierungen: gut : gut
Welligkeit geringfügig: klein : klein Schrumpfung: keine : keine
4. Herstellungsvorrichtung
Formstabilität: gut : gut : gut
Kühlung eher gut : eher schlecht : gut Bedienbarkeit: gut : gut : gut
Formstabilität: gut : gut : gut
Kühlung eher gut : eher schlecht : gut Bedienbarkeit: gut : gut : gut
Erzeugbare Änderungen der Folienaicke: ü£2 - 0P3 mm innerhalb
drei Kolonnen
Erzeugbare änderungen der Folienbreite: 0,8 - 1,4- mm bei allen
drei Kolonnen0
So wie aus den oben genannten Versuchsergebnissen hervorgeht, ist das nach den Figuren 5a - 5c durchgeführte
Herstellungsverfahren dem konventionellen Verfahren - doho
dem DOb Verfahren überlegen - und gegenüber anderen Verfahren sowohl Vor- wie auch Nachteileβ Es erscheint demnach, daß die
- 20 -
2 0 9 8 3 6/0942 u
- 2U -
Größen L und 1 und die Wahl des Herstellungsgerätes nach
den verschiedenen Eigenschaften des verwendeten Folienmaterials der Qualität und der Dicke desselben in ähnlichen
Faktoren gewählt werden muß0
Da bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dasselbe mit einem Blasverhältnis zwischen 0,8
™ und 1,4 durchgeführt werden kann, erscheint es nicht notwendig,
den Kühlring bei jedem Folienbreitenwechsel auszuwechseln, was sehr vorteilhaft erscheint, da ein derartiger
Wechsel Zeit kostet und bei der Massenfertigung die Kapazität der Produktionseinrichtung beschränkte
Die Größe der erzeugten zylindrischen Folie kann beliebig gewählt werden solange die Breite der zylindrischen
Folie f geringer als die Breite der Gitterkästen 5-5 ist. Da letztere beliebig dimensioniert werden können, liegen im Hinblick
auf die Erzeugungen von zylindrischen Folien keine Beschränkungen
vor. Durch geeignete Gitterkästen 5-5 kann somit
Jede Foliengröße hergestellt werden. Dies soll im rifc -it aen Fig„ 7-10 noch näher erläutert werden
ο
In manchen Fällen mag es als vorteilhaft erscheinen, gefaltete Folien f zu erhalten. Line Faltung kann gemäß Fig.
7 und 8a und 8b an beiden beiten der Folie f vorgenommen
- 21 -
209836/0 9Ά2
werden, indem an den Kühlflüssigkeitsgittern 6-6 der Gitterkästen ^-^ gefaltete liitterteile 20-20 vorgesehen werden, die
mit entsprechenden Bohrungen 6'-6' versehen sind und die mit den Kammern 7-7 in Verbindung stehen» Der durch die Seitenteile
20-2^ erzeugte Knickwinkel soll dabei von oben nach
unten graduierlieh zunehmen. Jede der beiden Seitenteile 20-20
ist Mit einem der Gitterkästen 5-5 verbunden, wodurch der in Figo 8a und 8b gezeigte Formraum gebildet wird. Der zylindrische
Film f wird aabei - wie bereits beschrieben - aus der Düse ausgedrückt und in die Formkammer eingeführt, wobei
Flüssigkeit entlang der ganzen Oberfläche der Gitterflächen 6-6 bzw, der Teilstücke 6'-6' und 20-20 abgesaugt wird« -üabei
wird die Folie f abgekühlt und gleichzeitig in eine i'orm gebracht, die der Form der Gitterkästen entspricht. Die mit
einer derartigen Einrichtung erzeugte Folie f ist in Fige 1üa
gezeigt.
In dem folgenden soll auf die Figo 9a und 9b Bezug
genommen werden, in welcher an einer Seite der Gitterkästen eine oder mehrere Knickstellen erzeugende Teilstücke 2L-2O
' vorgesehen sind. Auch bei dieser Ausführungsform sind entsprechende
Offnungen 61 in den Seitenstücken 20-20 angeordnet.
Die mit derartigen Anordnungen gebildeten Folien sind it. den Fig. 10b und 1oc gezeigt.
- 22
209836/0942 BAD
Durch Verschieben der Gitterkästen 5-5 gegeneinander
kann die Form der erzeugten Folien verändert werden, so daß im Hinblick auf die Breite der zylindrischen Folie keine Beschränkungen
bestehenο
In manchen Fällen kann es angebracht erscheinen, in gewissen Abständen der Folien Stege bzw. Querverbindungen
™ vorzusehen, die kontinuierlich erzeugt werden könnenβ So wie
dies in Fig„ 11 bis 14 gezeigt ist, sind an der Oberseite
der Gitterkästen 5-5 ein Satz von Stäben 22-22 vorgesehen,
die gegeneinander bewegt werden könneno Da an der Stelle der
stangen 22-22 die Folie £ nur zum Teil von dem kühlwasser angekühlt ist, kann durch Zusammenpressen der Stangen 22-22
die Folie f zusammengeschmolzen werden, wodurch Tüten gebildet werden.
Wenn die zylindrische Folie entlang einer geraden Linie mit Stegen versehen wird, bildet sich innerhalb des Tütenkörpers
21 eine Luftblase, aus die innerhalb derselben verbleibt,
so daß !Schwierigkeiten bei der späteren Verarbeitung auftreten.
So wird es z,ae unmöglich, derartige, mit Luft gefüllte Tüten
21 aufzuwickeln. Um dies zu vermeiden, sind gemäß Fig. 13 drei gegeneinander versetzte Teilstücke 23, 24, 25 von Stäben 22-22
vorgesehen, so daß sich zwischen den einzelnen Verbindungsstegen des aus dei>
zylindrischen Folie f geformten Tütenkörpers
- 23 209836/0942
bzw« zwischen den einzelnen durch die Teilstücke 23, 24, 25
gebildeten Stege 2?, 28 und 29 Zwischenräume g ergeben. Da
diese Abstände g entlang derAbdichtungslinie gebildet sind, kann die Luft innerhalb des Tütenkörpers leicht durch dieselben
entweichend
Die Stäbe 22-22 sind an mit Schwenkpunkten 3O-3U versehenen
Armen 31-31 befestigt« Während dem Andrücken an der ^ zylindrischen Folie f weisen die um die Schwenkpunkte 3(-"-3υ
drehbaren Stangen 22-23 geschwenkt, wobei eine Abdichtung in gewünschten Abständen erreicht werden kanne Um ein Ablassen der
Luft aus den durch dieses Verfahren gebildeten Tüten zu erreichen, kann anstelle von gegeneinander versetzten Teilstücken
der Stangen 22-22 eine Nadel vorgesehen sein, mit welcher unterhalb der Verbindungsstege ein Loch innerhalb der Folie
gemacht werden kann. Dauurch kann ebenfalls die innerhalb der Tüten sich sammelnde Luft beim Abdichten von zylindrischen ^
Filmfulien mit Hilfe von Stangen 22-22 entweichen©
Da gemäß der vorliegenden Erfindung das geschmolzene
thermoplastische Material unmittelbar in eine kühlflüssigkeit eingeführt wird und durch Entlangführen an Gitterkästen sehr
schnell abgekühlt und verfestigt ist, wird eine Kristallisation vermieden, so da.: hochtransparente Filme erzeugt werden.
Beim Schneiden von Tüten wird ferner die Filmfolie auf beiden Seiten der Schnitte geöffnet, so daß kein Sich-einrollen
der Schnittränder stattfindet. Beim Einlegen von
209836/0942 ~^~
Waren in derartige Tüten treten somit keine Schwierigkeiten aufo
Das mit dem vorliegenden Verfahren erzeugte Produkt weist gegenüber konventionellen Herstellungsverfahren bessere
Stoßeigenschaften auf, weil der Abstand zwischen der Düse und dem ß-ühlflüssigkeitsbehälter äußerst kurz ist und die
P Kühlflüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitsbehälters kon~
tinuierlich zirkuliert» Da ferner die Möglichkeit einer ■"achfüllung von Kühlflüssigkeit besteht, kann die Folie
bei konstanter Temperatur abgekühlt werden. Demzufolge ist der Kühleffekt sehr gut. Da die Tiefe des Kühlflüssigkeitsbehälters
frei gewählt werden kann, kann ferner eine sehr kompakte Bauweise erhalten werdenβ
Solange der Flüssigkeitsspiegel der kühlflüssigkeit
konstant gehalten wird, treten keine Ungleichmäßigkeiten an W der Folienoberfläche auf, so daß dieselbe eine sehr glatte
Oberfläche erhälte Da der Kühltank von einem Paar mit 3ohrungen,
Schlitzen oder. Saugöffnungen für die kühlflüssigkeit
versehenen Gitterkästen versehen ist, ist das geschmolzene thermoplastische Material immer durch frische Kühlflüssigkeit
gekühlt, die durch die Saugöffnungen eingesaugt wird»
Der Unterdruck erzeugt einen Flüssigkeitsstrom in Richtung der Aufspulung der Folie, der als Kühlmittel und Schmiermittel
gegenüber den Gitterkästen wirkt« Es besteht deshalb
209836/0942
keine Gefahr, daß die Form der Folie sich verändert, bzw. durch zu großen Druck der kühlflüssigkeit Schrumpfungen der
Oberfläche auftreten»
Durch Veränderung der Form der Flüssigkeitsgitter
können Tüten mit an einer Seite oder auf beiden Seiten gefalteten Seitenkanten erzeugt werden. Durch Vorsehen von
Abdichtungsmitteln können derartige Tüten kontinuierlich erzeugt werden, so daß die vorliegende Erfindung in sehr
vielfacher Einsicht angewendet werden kann«
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, zwei Seiten mit verschiedenen physikalischen Eigen
schaften zu erhalten, in dem heiße Luft oder heißes Wasser an eine Seite der zylindrischen Folie gerichtet wird, bevor
dieselbe in die Kühlflüssigkeit eingetaucht wird«, Ferner ist es möglich, die zu faltenden Stücke der zylindrischen
Folie vor der Faltung mit Kühlluft lokal zu behandeln, wodurch besondere Eigenschaften erhalten werden
könnenβ
Wenn die Stäbe 22-22 drehbar gemacht und wenn an der äußeren Umfangsfläcfae dieser Stäbe 22 Leisten angeordnet
werden, kann ebenfalls eine Abdichtung der zylindrischen Folie f erfolgen, in dem die parallel angeordneten Leisten
die Folie an bestimmten Stellen zusammenpreßen, wodurch
- 26 -
209836/0942 ,„„..
BAD ORIGINAL
eine Vielzahl von Säckchen gebildet wircL Dabei können ebenfalls
Nadeln vorgesehen sein, um die Luft aus den derart gebildeten Säckchen in der bereits beschriebenen Art und Weise
zu entfernen»
- 27 209836/0942
Claims (1)
- - 27 PatentansprücheΛ ο Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Folien aus thermoplastischen synthetischen Materialien, welche zuerst erwärmt und verflüssigt werden, anschließend aus einer aus einer Ringdüse angestoßen und mit Hilfe von in die zylindrische Folie eingeblasener Luft auf den gewünschten Durchmes- ser ausgedehnt werden, daraufhin in einen Kühlflüssigkeitsbehälter eingeführt und verfestigt werden und zuletzt über Umlenkwalzen geführt und auf einer geeigneten Aufwickeleinrichtung aufgespult werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Folie beim Einfuhren in den Kühlflüssigkeitsbehälter (3) zwischen zwei mit Gitterflächen (6-6, 2υ-2θ) versehenen Gitterkästen (5-5) durchgeführt wird, die einen bestimmten Unterdruck aufweisen2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ä net, daß der in den Gitterkästen (5~5) Herrschende Unterdruck in bestiinnrosn Bereichen der Gitterkästen (5-^) verschieden grob gemacht wird«,3„ Verfahren zur Ausbildung: von an einen oder beiden Seitenkanten gefalteten Folien nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) mit Seitenstücken(20-20) entsprechender Formgebung versehen werden.-28-209836/09 42 bad originalVerfahren zur Ausbildung von tütenförmigen zylindrischen Folien nach einem der Anprüche 1 bis 3> dadurch ge kennzeichnet , daß die Folie beim Einführen in die Kühlflüssigkeit zwischen paarweise angeordneten Stäben (22-22) durchgeführt wird und daß diese Stäbe (22-22) periodisch gegeneinander bewegt werden.5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis k , dadurch gekennzeichnet , daß in dem Kühlflüssigkeitsbehälter (3) ein Paar von in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten Gitterkästen (5-5) vorgesehen ist, die auf den gegeneinander liegenden Flächen Gitterflächen (6-6) aufweisen und daß die Gitterkästen über Rohrleitungen (9-9) mit einer Saugpumpe (8) verbunden sind, von der aus eine Leitung (11) zurück zu dem Kühlflüssigkeitsbehälter (3) führt.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Gitterflächen (6-6) der Gitterkästen (5-5) wahlweise mit Bohrungen (6-1), Schlitzen (6-2) oder engmaschigen Netzen (6-3) versehen sind.7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß innerhalb der Gitterflächen (6-6) zusätzliche Rillen (10) vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung der Folie erstrecken.-29-209836/0942BAD ORIGINAL8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) mit ihrer oberen Fläche in Höhe des Flüssigkeitsspiegels bzw. geringfügig darunter angeordnet sind.9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8» dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterflächen (6-6) der Gitterkästen (5-5) unten näher als oben ^ aneinanderliegen.10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Kante der Gitterflächen (6-6) abgerundet sind.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) mit ihrer unteren Hälfte aus dem Kühlflüs- ä sigkeitsbehälter (3) herausragen.12. Vorrichtung nach eiaem-eLep Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die untere Hälfte der Gitterkästen (5-5) in einen zweiten Kühlflüssigkeitsbehälter angeordnet ist.-30-209836/0942 BAD ORIGINAL13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) in zwei oder mehrere Unterkammern (7-7, 7'-7') mit verschiedenen Unterdrücken unterteilt sind.l*l·. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) unter Bildung eines geschlossenen Raumes fe seitliche Abschnitte mit abgewinkelten Gitterteilen(20-20) aufweisen, wobei die Winkel zwischen den einzelnen Flächenstücken mit zunehmender Tiefe spitzer werden.15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - !**■> dadurch gekennzeichnet , daß oberhalb der Gitterkästen (5-5) zwei gegeneinander bewegbare parallele Stäbe (22 - 22) angeordnet sind.™ 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Stäbe (22 - 22) aus einzelnen gegeneinander versetzten Teilstücken (23, 24, 25) bestehen.17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Stäbe (22 - 22) drehbar sind und mit Stegen versehen sind.-31-209836/094218. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß unterhalb der Stäbe (22 - 22) eine Einrichtung zum Punktieren der Folie angeordnet ist.209836/0942Leerseite
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