DE2812112A1

DE2812112A1 - Verfahren zur herstellung einer schlauchfolie

Info

Publication number: DE2812112A1
Application number: DE19782812112
Authority: DE
Inventors: Michael Laurance Clifford
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1978-09-28
Also published as: AU3378578A; FR2384607A1; JPS53117055A; BE865142A; GB1591345A; US4130616A; BR7801706A

Description

TlEDTKE - BüHLING - KiNNE - GrUPE

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne _ 4 _ Dip[.-Ing. P. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 *} ß 1 *? 1 1 *? ^δ00° München ^

^O IZIlZ _Te|._: (089) 539653

Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München

20. März 1978 B 8782/lCI case Pf.29422

Imperial Chemical Industries Limited London / Großbritannien

Verfahren zur Herstellung einer Schlauchfolie Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung schlauchförmiger Körper und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines abgekühlten schlauchförmigen Körpers, der nachfolgend zu einer Schlauchfolie weiterverarbeitet werden kann.

Orientierte bzw. gereckte Schlauchfolie wird hergestellt, indem ein verhältnismäßig dickwandiger, thermoplastischer Schlauch aus einer Ringdüse extrudiert wird und danach der Schlauch bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes und oberhalb der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Materials in Quer- und/oder Längsrichtung gereckt wird, so daß sich eine dünne Folie ergibt, wobei das Recken in Querrichtung mit Hilfe von Gasüberdruck im Inneren erreicht wird und das Recken in Längsrichtung durch Abziehen des Schlauches mit geeigneter Geschwindigkeit in Extrusionsrichtung erreicht wird. Wenn eine orientierte Folie aus einem kristallinen oder kristallisierbaren Polymer hergestellt wird, muß das polymere Extrudat schnell abgekühlt bzw. abgeschreckt werden, bevor es wiedererwärmt und gereckt wird, um die zur

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

Herstellung einer Folie ausreichender Qualität erforderliche kristalline polymere Struktur zu erzeugen. 5

Das Kühlen des extrudierten Schlauches erfolgt herkömmlich von innen, beispielsweise mittels eines Kühl- und Dimensionierdornes, der innerhalb des Schlauches nahe dem Blaskopf angeordnet ist, aus dem der Schlauch extrudiert wird. Gegebenenfalls kann zusätzlich von außen gekühlt werden, indem der Schlauch durch ein ringförmiges Abkühlbad geführt wird, das den Schlauch im Bereich des Kühldornes umgibt. Durch gleichzeitiges Kühlen der Außenseite und der Innenseite des extrudierten Schlauches kann die Leistung bei der Folienherstellung erhöht werden.

Beim Abkühlen schlauchförmiger Körper, insbesondere beim Abkühlen polymerer schlauchförmiger Extrudate, die zur Herstellung orientierter Schlauchfolien bestimmt sind,ist es schwierig, die zueinander in Widerspruch stehenden Forderungen zu erfüllen, daß nämlich einerseits eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit erforderlich ist, um die gewünschte Temperaturverminderung des schlauchförmigen Körpers zu erreichen, und daß andererseits ein schonender Übergang des warmen schlauchförmigen Körpers in das Kühlflüssxgkeitsbad und Durchlauf durch das Kühlflüssigkeitsbad notwendig sind, um Schwingungen des Körpers und die Erzeugung von Weilen auf der Oberfläche der Kühlflüssigkeit zu verhindern. Derartige Schwingungen und Oberflächenwellen können die Oberfläche des Körpers beschädigen, was dazu führen würde, daß die hergestellte Folie auf ihrer Oberfläche Flecken und andere Fehler aufweist..

Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, um die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten zu überwinden.

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Zu diesen Vorschlägen gehört die Verwendung eines Abkühlbades, in dem der schlauchförmige Körper zunächst in Berührung mit einer laminaren Gleichstrom-Kühlflussigkeitsströmung und danach mit einer turbulenten Gegenstrom-Kühlflussigkeitsströmung kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer polymeren Schlauchfolie zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Schwierigkeiten vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schlauch aus folienbildendem polymeren Material extrudiert wird, daß der extrudierte Schlauch über einen inneren Kühldorn und um diesen herum geführt wird, daß der Schlauch, während er sich auf dem Kühldorn befindet, in Axialrichtung durch ein Kühlflüssigkeitsbad in der Weise gezogen wird, daß die Außenseite des Schlauches nacheinander in Berührung kommt mit

a) einem beruhigten Kühlflüssigkextsbereich, in dem laminare Strömung herrscht und der die Oberfläche A hat,

b) einem Kühlflüssigkextsbereich, in dem eine Übergangsströmung herrscht und der eine verringerte Querschnittsfläche B hat, und

c) einem Kühlflüssigkeitsbereich, in dem eine im wesentlichen spiralige, turbulente Strömung um die Außenseite des Schlauches herrscht und der eine Querschnittsfläche C hat,
wobei die Kühlflüssigkeit in jedem der Bereiche im wesentlichen im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des

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Schlauches strömt und wobei für die Flächen A^ B <C gilt,
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und daß der abgekühlte Schlauch danach auf herkömmliche Weise zu einer Schlauchfolie weiterverarbeitet wird.

Mit dem Begriff "Übergangsströmung" ist gemeint, daß die Kühlflüssigkeitsströmung im Kühlflüssxgkeitsbereich mit der verringerten Querschnittsfläche B allmählich von der spiraligen, aus dem Kühlflüssxgkeitsbereich mit der Querschnittsfläche C eintretenden Strömung in eine laminare Strömung übergeht, bevor die Kühlflüssigkeit in den beruhigten Kühlflüssigkeitsbereich einströmt.

Sofern in der folgenden Beschreibung eine axiale Bewegung oder eine Axialrichtung erwähnt wird, ist damit eine Bewegung entlang oder im wesentlichen parallel zur Längsachse des schlauchförmigen Körpers bzw. Schlauches bzw. die Richtung dieser Längsachse gemeint, sofern nicht ausdrücklich eine andere Definition erfolgt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können eine Reihe verschiedener Abkühlbäder benutzt werden. Zweckmäßigerweise wird jedoch ein zusammenlegbares Abkühlbad mit einer in Axialrichtung zusammendrückbaren Umhüllung verwendet, wie es in der deutschen Patentanmeldung P ............ derselben Anmelderin vom gleichen Tag beschrieben wird. Durch die folgende Bezugnahme auf ein solches Abkühlbad soll die Erfindung jedoch weder ausdrücklich noch unausgesprochen auf die Durchführung mittels eines solchen Abkühlbades beschränkt werden. Dieses zusammenlegbare Abkühlbad umfaßt außer der in Axialrichtung zusammendrückbaren Umhüllung eine flüssigkeitsdicht abschließende Dichtungsbaugruppe, eine Zuführeinrich-

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tung und eine Ablaßeinrichtung für Kühlflüssigkeit sowie eine Halterung für die Umhüllung.
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Die in Axialrichtung zusammendrückbare Umhüllung hat zweckmäßigerweise die Form eines hohlen, in der Regel zylindrischen Schlauches oder Rohres mit einem einlaßseitigen Ende, durch das ein extrudierter schlauchförmiger Körper eintreten kann, und einem auslaßseitigen Ende, das mit einer ringförmigen Dichtungsbaugruppe versehen ist, durch das der Körper austreten kann, wobei zwischen der Umhüllung und dem schlauchförmigen Körper eine ausreichend große Kühlflüssigkeitsmenge aufgenommen werden kann, um den schlauchförmigen Körper auf eine gewünschte Temperatur abzukühlen bzw. abzuschrecken.

Die Umhüllung kann jede beliebige Form haben, sofern diese es erlaubt, die Umhüllung in Axialrichtung über ihre gesamte Länge oder einen Teil davon zusammenzudrücken bzw. zusammenzuschieben, ^weckmäßigerweise umfaßt die Umhüllung eine rohrförmige, teleskopische Anordnung aus mehreren miteinander in Eingriff stehenden, axial relativ zueinander verschiebbaren RohrSegmenten. Das Ausmaß, um das eine solche Anordnung axial zusammengedrückt werden kann, ist jedoch zwangsläufig begrenzt durch die Länge der einzelnen Segmente der teleskopischen Anordnung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Abkühlbad eine Umhüllung in Form eines zusammendrückbaren bzw. zusammenlegbaren Balges, der aus einer ge-

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eignet gefaltenen Membran so geformt ist, daß er auf minimale axiale Abmessung zusammengedrückt werden kann. Vorzugsweise umfaßt die Umhüllung einen im wesentlichen schlauchförmigen Balg mit einer Membranwand, die in Umfangsrichtung verlaufende, symmetrisch angeordnete Falten aufweist bzw. gewellt ist.

Die Umhüllung kann aus beliebigem Material hergestellt sein, das ausreichende Festigkeit, Biegsamkeit und Flüssigkeitsundurchlässigkeit aufweist, damit die Umhüllung wiederholt axial zusammengedrückt und ausgezogen werden kann, ohne daß ihre Flüssigkeitsdichtheit nachläßt. Eine leichte, teleskopische Umhüllung besteht daher vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Material wie beispielsweise dünnem rostfreiem Stahl oder einer Aluminiumlegierung, während der Balg vorzugsweise eine Membran aus gummiertem Gewebe umfaßt. Die Umhüllung kann vorzugsweise mit einer Verstärkung versehen sein, beispielsweis.e einem Verstärkungsring aus Draht, der die Umhüllungsmembran in einem Bereich oder mehreren Bereichen des Balgs mit geringerem Durchmesser umgibt.

Damit der extrudierte schlauchförmige Körper gleichmäßig gekühlt wird, soll die Strömung des Kühlmittels in der Umhüllung im wesentlichen gleichmäßig um und über alle Oberflächenbereiche des Körpers erfolgen. Vorzugsweise ist eine Einstelleinrichtung vorgesehen, die es ermöglicht, die Umhüllung relativ zur Achse des sich bewegenden schlauchförmigen Körpers seitwärts zu verstellen bzw. zu zentrieren und in eine solche Lage zu bringen, daß eine befriedigende Kühlung erreicht wird, und die es ferner ermöglicht, die Umhüllung in dieser Stellung zu halten.

Das beschriebene Abkühlbad weist außer dem Vorteil, daß

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es zur Erleichterung des Ausbaus und des Einbaus auf minimale axiale Abmessung zusammendrückbar ist_y den weiteren Vorteil auf, daß die Tiefe bzw. Höhe des Bades

während der Herstellung einer

Schlauchfolie verändert werden kann. Einfaches axiales Ausfahren bzw. Verlängern der Umhüllung führt zu größerer Tiefe der im Abkühlbad aufnehmbaren Kühlflüssigkeit, wenn der schlauchförmige Körper schneller bzw. stärker gekühlt werden soll. Dadurch wird eine sehr schnelle Änderung der Kühlleistung .auf eine Weise erzeugt, die mit den verhältnismäßig wenig anpassungsfähigen und nicht ausfahrbaren herkömmlichen Kühlbädern nicht möglich ist.

Eine ausreichende Abstützung für das Kühlmittel im Abkühlbad kann unter gewissen Umständen mit einer Dichtungsbaugruppe am stromab gelegenen Ende der Umhüllung erreicht werden, die lediglich ein elastisches ringförmiges Dichtungselement aufweist, das in Anlage an der Außenseite des schlauchförmigen Körpers kommen kann. Vorzugsweise werden jedoch mindestens zwei ringförmige Dichtungselemente mit axialem Abstand voneinander verwendet, um die Menge des auf der Außenseite des aus der Dichtungsbaugruppe austretenden schlauchförmigen Körpers zurückbleibenden Kühlmittels zu verringern. Damit das stromauf gelegene Dichtungselement, d.h. dasjenige Dichtungselement, das zuerst in Berührung mit dem schlauchförmigen Körper tritt, vollständig an der Oberfläche des schlauchförmigen Körpers anliegt und dort eine flüssigkeitsdichte Dichtung bildet, wird vorzugsweise auf der Unterseite des stromauf gelegenen Dichtungselementes ein überatmosphärischer Druck bzw. überdruck aufrechtgehalten. Wenn zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Dichtungselemente benutzt werden, wird dieser überdruck vorzugsweise dadurch erzeugt, daß in den Zwischenraum zwischen den beiden Dich-

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tungselementen ein unter Druck stehendes Gas, beispielsweise Luft, eingeleitet wird.
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Orientierte Folie, die aus einem abgeschreckten schlauchförmigen Körper erzeugt wurde, auf dessen Oberfläche noch Feuchtigkeitsreste oder Kühlflüssigkeit zurückgeblieben sind, weist starke Oberflächenfehler auf. Vorzugsweise befindet sich daher stromab des ringförmigen Dichtungselementes bzw. der ringförmigen Dichtungselemente ein Flüssigkeitsentferner, beispielsweise in Form eines ringförmigen Schwammes, der in Berührung mit der Außenseite des schlauchförmigen Körpers steht und verbliebene Flüssigkeitsspuren beseitigt. Wenn an den Schwamm Unterdruck angelegt wird, kann dieser seine Aufgabe noch besser erfülllen.

Jedes ringförmige Dichtungselement kann aus einer einzigen ringförmigen Scheibe aus elastischem Material wie beispielsweise Maturkautschuk bestehen. Um die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Dichtungsbaugruppe zu erhöhen, besteht vorzugsweise das stromauf gelegene Dichtungselement aus zwei aneinander liegenden, ringförmigen Scheiben, wobei die obere Scheibe aus einem verschleißfesten elastischem Material, beispielsweise Silikonkautschuk, besteht und die mit der Unterseite der oberen Scheibe in Berührung stehende Scheibe aus einem Material wie beispielsweise Naturkautschuk besteht. Die Dichtungsscheiben können auch aus anderem Material bestehen, beispielsweise aus synthetischen Polymeren wie Polytetrafluorethylen.

Um ausreichende Dichtwirkung zu erreichen, ist der Innendurchmesser jedes Dichtungselementes vorzugsweise um einen Bruchteil geringer als der Außendurchmesser des schlauchförmigen Körpers. Zweckmäßigerweise ist die Dichtungsbaugruppe so an-

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geordnet, daß das Dichtungselement bzw. die Dichtungselemente gegen einen Bereich des schlauchförmigen Körpers andrücken, der mit einer inneren Abstützung versehen ist, die verhindert, daß der schlauchförmige Körper einfällt. Vorzugsweise sind die Dichtungselemente des Bades so angeordnet, daß sie mit einem innerhalb des schlauchförmigen Körpers angeordneten inneren Kühldorn oder einer ähnlichen inneren Dichtungsbaugruppe zusammenwirken, die sich innerhalb des schlauchförmigen Körpers am stromab gelegenen Ende eines geschmierten Kühldornes befindet.

Um die Handhabung zu vereinfachen, sind die Dichtungselemente und gegebenenfalls der Flüssigkeitsentferner vorzugsweise Bestandteil eines Dichtungseinsatzes, der lösbar am unteren Ende der zusammendrückbaren Umhüllung angebracht ist. Der Dichtungseinsatz kann beispielsweise in einem einfachen mit einem Flansch versehenen Behälter angeordnet sein, der mit Hilfe von Schrauben, Klammern oder dergleichen am stromab gelegenen Ende der axial zusammendrückbaren Umhüllung befestigt ist. Der Dichtungseinsatz ist vorzugsweise gegenüber dem Behälter abgedichtet, beispielsweise mit Hilfe eines oder mehrerer O-Ringdichtungen am Umfang des Dichtungseinsatzes.

Der beschriebene Dichtungseinsatz wird vorzugsweise aus einem synthetischen polymeren Material hergestellt; ein Oxymethylenpolymer oder -copolymer ist besonders zu diesem Zweck geeignet. Andere geeignete Materialien sind Metalle, beispielsweise Aluminium oder rostfreier Stahl, sowie hitzehärtbare Kunststoffmaterialien, beispielsweise ein Kunststoff laminat mit Einlagen, wie es unter der Bezeichnung "Tufnol" erhältlich ist.

Der Einlaß der Zuführeinrichtung für die Kühlflüssigkeit,

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beispielsweise Wasser, kann sich an jeder geeigneten Stelle des Abkühlbades am oder nahe dem stromab gelegenen Ende der Umhüllung befinden, so daß die Kühlflüssigkeit durch das Bad im wesentlichen, im Gegenstrom bezüglich der axialen Bewegungsrichtung des schlauchförmigen Körpers strömt.

Die Zuführeinrichtung bzw. deren Einlaß ist tangential bezüglich des schlauchförmigen Körpers angeordnet, so daß eine wirbelnde, spiralige Gegenstromströmung des Kühlmittels um die Außenseite des schlauchförmigen Körpers herum erzeugt wird. Der durch das spiralig strömende Kühlmittel verbesserte Wärmeübergang zwischen dem Kühlmittel und dem schlauchförmigen Körper erhöht die Kühlleistung und verringert auf diese Weise das Kühlmittelvolumen, das notwendig ist, um eine bestimmte Abkühlung zu erreichen, im Vergleich zu dem Fall, daß lediglich mit einer laminaren oder schwach turbulenten (Re-Zahl ungefähr 2000 bis 3000) Gegenstrom-Kühlmittelströmung gearbeitet wird. Durch eine wirbelnde, zyklonartige Kühlmittelströmung ist es insbesondere in Verbindung mit einem Bad, das einen verhältnismäßig großen radialen Abstand zwischen dem schlauchförmigen Körper und der diesen umgebenden Umhüllung hat (beispielsweise einen Abstand von 0,2 bis 3,0 mal dem Durchmesser des schlauchförmigen Körpers) , möglich, trotz des verhältnismäßig geringen Volumens eine hohe Kühlmittelgeschwindigkeit beizubehalten. Auf diese Weise kann, obwohl der axiale Kühlmitteldurchsatz in der turbulenten Zone verhältnismäßig gering sein mag - beispielsweise im Bereich von 909 bis 4546 liter/h -, der Kühlmitteldurchsatz in Strömungsrichtung, d.h. in Richtung der spiraligen Strömungsbahn, an der Oberfläche des schlauchförmigen Körpers wegen der spiraligen Umströmung des Körper wesentlich größer sein - beispielsweise in der Größenordnung von 454 600 liter/h. Die Beibehaltung einer hohen Strömungsgeschwindig-

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keit der spiraligen Strömung wird ferner durch den großen Abstand zwischen dem Körper und der Umhüllung unterstützt, da dadurch der Reibungswiderstand am Kühlmittel gering ist.

Um qualitativ hochwertige Schlauchfolien ohne Oberflächenfehler zu erzeugen, ist es zweckmäßig, wenn der schlauchförmige Körper zunächst auf einen verhältnismäßig ruhigen, nicht turbulenten Flüssigkeitsbereich trifft, bevor er dem spiraligen Kühlmittelgegenstrom ausgesetzt ist. Daher befindet sich am stromauf gelegenen Ende der Umhüllung eine Drosseleinrichtung, die die spiralige Strömung der Kühlflüssigkeit behindert und dadurch einen beruhigten Flüssigkeitsbereich schafft. Die Drosseleinrichtung umfaßt vorzugsweise eine ringförmige Stauscheibe, die so bemessen ist, daß ein verhältnismäßig enger Ringspalt bzw. Drosselspalt zwischen der Stauscheibe und dem schlauchförmigen Körper freibleibt. Die Querschnittsfläche des Ringspaltes bzw. Drosselspaltes, d.h. die Querschnittsfläche B, ist kleiner als die Oberfläche und Querschnittsfläche A des beruhigten Kühlflüssigkeitsbereichs stromauf der Drosseleinrichtung und auch kleiner als die Querschnittsfläche C des spiralig strömenden Kühlflüssigkeitsberexchs stromab der Drosseleinrichtung. Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche C auch größer als die Fläche A, damit im Kühlflüssigkeitsbereich mit der Querschnittsfläche C ein ausreichend großes Kühlmittelvolumen aufgenommen werden kann, das ausreichenden Wärmeübergang bewirkt. Eine einfache Stauscheibe der vorstehend erwähnten Art beseitigt die spiralige Strömungskomponente des Kühlflüssigkeitsgegenstromes, so .daß sich oberhalb der Stauscheibe ein beruhigter Flüssigkeitsbereich ausbilden kann, bevor die Flüssigkeit über eine geeignete Stauwand oder eine andere geeignete Vorrichtung abströmt. Gegebenenfalls können zusätzliche Mittel vorgesehen sein, die im wesentlichen dazu dienen, die spiralige Kompo-

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nente des Kühlmittelgegenstromes zu beseitigen, beispielsweise zumindest eine radial verlaufende Flosse, die an der ringförmigen Stauplatte befestigt ist. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, daß im beruhigten Kühlflüssigkeitsbereich eine im wesentlichen vollständig laminare Strömung herrscht.

Aus dem beruhigten Kühlflüssigkeitsbereich wird die Kühlflüssigkeit abgeleitet. Um die nichtturbulente Strömung im beruhigten Flüssigkeitsbereich aufrechtzuerhalten, wird jedoch bereits der größere Anteil der Kühlmittelströmung, beispielsweise an Anteil von 51 bis 99 %, vorzugsweise von 75 bis 95 %, aus dem stromauf gelegenen Ende der zusammendrückbaren Umhüllung unterhalb der Stauscheibe abgeleitet, so daß der bis hinter die Stauscheibe bzw. Stauplatte übertragene Kühlmittelimpuls minimal ist. Indem auf diese Weise die Menge der unterhalb der Stauplatte abgeleiteten Kühlflüssigkeit gesteuert wird, kann die senkrechte Geschwindigkeitskomponente der durch den Drosselspalt strömenden Flüssigkeit auf einen ausreichend hohen Wert gesteuert werden, der sicherstellt, daß der extrudierte Schlauch trotz der Enge des Drosselspaltes nicht in Berührung mit dem inneren Rand der Stauplatte kommt und nicht an diesem Rand entlangschleift. Ferner kann vorgesehen sein, Kühlflüssigkeit direkt in den beruhigten Flüssigkeitsbereich einzuspeisen, um die Kühleigenschaften des Abkühlbades zu variieren.

Außer der Beziehung zwischen den Querschnittsflächen des beruhigten Kühlflüssigkeitsbereichs, des Kühlflüssigkeitsbereichs· mit Drosselung und des Kühlflüssigkeitsbereichs mit spiraliger Strömung, die vorstehend zu A^B^C angegeben wurde, soll vorzugsweise der beruhigte Kühlflüssigkeitsbereich in Axialrichtung eine solche Länge haben, daß sichergestellt ist, daß die Außenseite des Schlauches vor Eintritt

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des Schlauches in den Kühlflüssxgkeitsberexch mit spiraliger Strömung in Gegenwart einer nichtturbulenten Strömung bis in einen stabilen, ausreichend festen Zustand abgekühlt wird.

Ferner sollte auch der Kühlflüssxgkeitsberexch mit turbulenter Strömung so lang sein, daß die Außenseite des Schlauches bis in einen Zustand abgekühlt wird,in dem sie durch Berührung mit der Dichtungsbaugruppe und den folgenden Abziehmitteln nicht mehr beschädigt werden kann. Vorzugsweise gilt daher für die axiale Abmessung a des beruhigten Kühlflüssxgkextsbereichs, die axiale Abmessung b des Kühlflüssxgkextsbereichs mit Drosselung und die axiale Abmessung c des Kühlflüssigkeitsbereichs mit spiraliger Strömung die Beziehung c?-a»b.

Die Ausbildung der Halterung zum lösbaren Abstützen der zusammendrückbaren Umhüllung in axial ausgestreckter bzw. ausgefahrener Stellung hängt u.a. von der Art der Umhüllung ab.

Eine zweckmäßige Halterung, die besonders für eine Umhüllung in Form eines schlauchförmigen Balges geeignet ist, umfaßt mehrere axiale Führungs- und Halteelemente, die symmetrisch mit Abstand voneinander um die Umhüllung herum angeordnet sind, sowie auf jedem Halteelement eine axial verschiebbare Hülse, die am stromauf gelegenen Ende der Umhüllung befestigt ist und am Halteelement in gewünschter axialer Stellung festgelegt werden kann.

Wie bereits erwähnt wurde, wird ein Abkühlbad der beschriebenen Art in Verbindung mit einem Kühlsystem mit innerem Kühldorn angewendet. Ein typisches Kühlsystem mit geschmiertem Kühldorn, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Polyolefinfolien geeignet ist, ist in der GB-PS 1 284 321 beschrieben. Diese Vorveröffentlichung beschreibt das Abkühlen eines extrudierten Schlauches, indem

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ein extrudierter Schlauch über einen inneren Kühldorn geführt wird, indem ständig in den Raum zwischen dem Kühl-k;:- und dem Schlauch ein Film aus wärmeübertragender Flüssigkeit. eingeleitet wird, indem am vom Extruder abgewandten Ende des Kühldornes eine Flüssigkeitssäule aufrechtgehalten wird, die auf den Flüssigkeitsfilm einen Druck ausüben kann, und indem die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitssäule abgezogen wird, wobei der Druck der Flüssigkeit zwischen dem Kühldorn und dem Schlauch an jeder Stelle größer als der Druck auf der Außenseite des Schlauches an dieser Stelle ist. Der Film bzw. die Ummantelung aus wärmeübertragender Flüssigkeit wird zweckmäßigerweise dadurch erzeugt, daß aus einem Ringkanal am stromauf gelegenen Ende des Kühldornes, d.h. nahe der Düse des Extruders, Flüssigkeit überläuft.

Damit sichergestellt ist, daß der extrudierte Schlauch korrekte Abmessungen hat, damit wiederum aus diesem eine gleichmässig dicke Folie hergestellt werden kann, kommt die Innenseite des Schlauches mit dem Kühldorn über den Film aus wärmeübertragender Flüssigkeit vorzugsweise an einer Stelle stromauf der Stelle in Berührung, an der die Außenseite des Schlauches zuerst auf den beruhigten Kühlflüssigkeitsbereich des Abkühlbades trifft.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden bei der Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischen polymeren Materialien und insbesondere bei der Herstellung von selbsttragenden Folien aus kristallinen oder kristallisierbaren Polymeren= Verarbeitbar sind beispielsweise Polymere und Copolymere von 1-Olefin mit zwei bis sechs Kohlenstoffatomen je Molekül, wie beispielsweise Polyethylen hoher Dichte (HD-Polyethylen), Polypropylen oder Ethylen-Propylen-Copolymere, von Polybuten-1, von Poly-4-methyl-penten-1, von

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Polyestern, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat und Polyethylen-1, 2-di-phenoxyethan-4,4'-dicarboxylat, von Polysulphonen und den verschiedenen Nylonarten. Ein geeignetes folienbildendes Material ist ein stereoreguläres, überwiegend kristallines Propylenpolymer hohen Molekulargewichts, entweder in Form eines Homopolymers oder copolymerisiert mit geringeren Mengen (beispielsweise bis zu 15 gew% des Copolymers) anderer ungesättigter Monomere, wie beispielsweise Ethylen. Beschichtete Folien und gleichzeitig extrudierte mehrlagige Folien, können ebenfalls verarbeitet werden.

Vorstehend ist mit "selbsttragender Folie" eine Folie gemeint, die unabhängig, d.h. auch ohne ein tragendes Substrat, bestehen kann.

Eine orientierte Schlauchfolie wird zweckmäßigerwexse hergestellt, indem das gewünschte polymere Material aus einer einfachen Ringdüse zu einem schlauchförmigem Körper im schmelzfluss igen Zustand extrudiert wird, danach der extrudierte Schlauch gemäß der Erfindung gekühlt wird, dann der Schlauch wiedererwärmt und gemäß dem sogenannten Blasverfahren aufgeblasen wird, um das Material in Querrichtung zu recken, während gleichzeitig der Schlauch in Längsrichtung gereckt bzw. gedehnt wird, um die Folie in Längsrichtung zu orientieren. Danach erfolgt vorzugsweise eine Thermofixierung. Dadurch wird die Abmessungsbeständxgkext der Folie verbessert, indem die Folie auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des Polymers, aus dem die Folie hergestellt wird, jedoch unterhalb von dessen Schmelzpunkt erwärmt wird, während sie gleichzeitig am Schrumpfen gehindert wird. Zur Herstellung mehrlagiger Folien wird auf ähnliche Weise vorgegangen, wobei allerdings ein Blaswerkzeug mit mehreren koaxialen Ringdüsen verwendet wird. Eine mehrlagige Folie umfaßt

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beispielsweise ein Substrat aus Polypropylen, das zumindest auf einer Seite eine Lage bzw. Schicht aus einem Copolymer aus Propylen (80 bis 95 gew%) und einem anderen OC -Olefin mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Buten-1, aufweist.

Erfindungsgemäß hergestellte Folien können gegebenenfalls beliebige der üblichen Zusätze enthalten, die üblicherweise bei der Herstellung, thermoplastischer Folie benutzt werden, und können ferner den herkömmlichen Nachbehandlungen unterworfen werden. Zu diesen üblichen Nachbehandlungen gehört beispielsweise, daß die Folie einer Koronaentladung ausgesetzt wird, um die Klebbarkeit und Bedruckbarkeit der Folienoberfläche zu verbessern. Ferner können die Folien je nach dem bezweckten Anwendungsgebiet unterschiedliche Dicke haben. Folien mit einer Dicke im Bereich von 2 bis 150 mikron sind allgemein anwendbar; für Verpackungszwecke bestimmte Folien haben zweckmäßigerweise eine Dicke im Bereich von 10 bis 50 mikron.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Abkühlbades zum Kühlen eines schlauchform!- gen Extrudats mit einem in Axialrichtung zusammendrückbaren Balg im ausgezogenen Zustand;

Figur 2 eine Figur 1 ähnliche Darstellung, wobei jedoch das Abkühlbad axial zusammengedrückt bzw. zusammengeschoben ist; 35

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Figur 3 eine Schnittdarstellung gemäß III-III in Figur 1;

Figur 4 Figur 5

eine schematische Schnittdarstellung einer Dichtungsbaugruppe; und

eine schematische Schnittdarstellung eines in Axialrichtung zusammendrückbaren, teleskopischen Abkühlbades im ausgezogenen Zustand.

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Zunächst wird auf Figur 1 eingegangen. Ein Schlauch 1 aus thermoplastischem polymeren Material wird aus einem Blaskopf 2 mit ringförmiger Düse extrudiert und von zwei nicht dargestellten, sich gegensinnig drehenden Abziehwalzen vom Blaskopf im wesentlichen senkrecht nach unten abgezogen und über einen etwas kegelig ausgebildeten, inneren Kühldorn 3 gezogen. Hinter den Abziehwalzen wird der gekühlte Schlauch zur weiteren Behandlung weitertransportiert. In einen Ringkanal 4 am oberen bzw. stromauf gelegenen Ende des Kühldorns wird wässriges Kühlmittel gegeben, das aus dem Ringkanal austritt und in Form eines den Kühldorn allseitig umgebenden Films im Raum 5 zwischen dem Kühldorn 3 und dem Schlauch 1 nach unten strömt. Das sich oberhalb eines ringförmigen elastischen Dichtungselementes 7 sammelnde Kühlmittel wird mit Hilfe einer herkömmlichen, nicht dargestellten Abzieheinrichtung durch das Innere des Kühldorns gesteuert entfernt.

Zur wirksamen Abdichtung zwischen dem Schlauch 1 und dem Kühldorn 3 trägt ein zweites elastisches ringförmiges Dichtungselement 7 bei. Eventuell verbliebene Reste von Kühlmittel werden von der Innenseite des Schlauches mittels eines ringförmigen Schwamms 8 entfernt, der in Berührung mit der Innenseite des Schlauches steht. Das vom Schwamm aufgenommene Kühlmittel wird aus diesem abgesaugt, wozu ein nicht dargestelltes Saugrohr dient, das durch das Innere des Kühldorns verläuft.

Durch die Mitte des Kühldorns verläuft eine innere Leitung 9, durch die ein unter Druck stehendes Gas, beispielsweise Luft, eingeleitet wird, um den gekühlten und wiedererwärmten Schlauch auf herkömmliche Weise zur Herstellung einer orien- - tierten Schlauchfolie aufzublasen.

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Der Schlauch 1 wird nicht nur innen vom Kühldorn gekühlt, sondern er wird auch auf seiner Außenseite gekühlt- Zu diesem Zweck verläuft er durch ein den Schlauch umgebendes Bad 10, das auch als Abkühlbad oder Wasserbad bezeichnet wird. Das Bad umfaßt eine in Axialrichtung zusammendrückbare Umhüllung in Form eines symmetrisch gefalteten Balgs 11 aus einem elastischen und wasserfesten Material, beispielsweise gummiertem Gewebe. Das stromauf gelegene bzw. obere Ende des Bades ist offen und weist eine Eintrittsöffnung 12 auf, durch die der Schlauch eingeführt werden kann. Am stromab gelegenen bzw. unteren Ende des Bades befindet sich eine Dichtungsbaugruppe, die eine flüssigkeitsdichte Austrittsöffnung aufweist, durch die der abgekühlte Schlauch zur

Umwandlung in eine Schlauchfolie austreten kann. Jedes Ende des Balgs ist mit Hilfe von ringförmig angeordneten Schrauben oder Nieten 16 bzw. 17 an einer ringförmigen Flanschplatte 14 bzw. 15 befestigt, wobei die obere Flanschplatte 14 in der axial gestreckten Stellung gemäß Figur 1 von vier Hülsen 18 abgestützt und gehalten wird, die jeweils axial verschiebbar auf einer von vier symmetrisch angeordneten Leitschienen 19 sitzen und an diesen lösbar mit Hilfe von Madenschrauben 20 befestigt sind.

Damit sich der Balg nicht aufgrund des Drucks der Flüssigkeit bzw. des Wassers im Bad zu stark nach außen verformt, wenn das Bad axial auseinandergezogen ist, befindet sich in zumindest einem der engeren Bereiche bzw. einer der Falten des Balgs ein Verstärkungsring 21 aus Draht.

Nahe dem unteren Ende des Bades ist eine Speiseleitung 22 für Kühlflüssigkeit angeordnet, wobei deren Einlaß tangential bezüglich der Umhüllung verläuft (siehe Figur 3), so daß dafür gesorgt ist, daß die Kühlflüssigkeit im Gegenstrom

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zur axialen Bewegungsrichtung des Schlauches 1 spiralig nach oben strömt. Am oberen Ende der Umhüllung befindet sich eine Abflußleitung 23, die mittels eines nicht dargestellten Ventils geschlossen werden kann und über die ein Anteil der Kühlflüssigkeit aus dem Bad bei Bedarf gesteuert abgelassen werden kann.
Oberhalb der Abflußleitung 23 ist eine ringförmige Stauscheibe 24 angeordnet, die einen verengten Drosselspalt 25 bildet, durch den Kühlflüssigkeit relativ zum Schlauch 1 stromauf bzw. nach oben in Figur 1 strömen kann. Die Stauscheibe 24 beseitigt praktisch die gesamte Spiralkomponente der Flüssigkeitsströmung, so daß ein verhältnismäßig beruhigter Flüssigkeitsbereich in einer Kammer 26 vorliegt, die vom Schlauch 1, der Stauscheibe 24 und einer aufrechten Ringwand 27 begrenzt wird. Kühlflüssigkeit aus dem beruhigten Flüssigkeitsbad strömt über den Rand der Ringwand 27 in eine Ablaßkammer 28, die von einer weiteren Ringwand 29 begrenzt ist, und wird gesteuert über eine zweite Abflußleitung 30 abgelassen.

Zumindest eine radial angeordnete Flossenplatte 31, die von der Stauscheibe 24 senkrecht nach oben steht, trägt zur Aufrechterhaltung des beruhigten nichtturbulenten Flüssigkeitsbereichs in der Kammer 26 bei.

Wenn die Tiefe der in Kontakt mit dem schlauchförmigen Extrudat stehenden Kühlflüssigkeit geändert werden soll, so ist dazu lediglich eine einfache Axialeinstellung der verschiebbaren Hülsen 18 auf den Laufschienen 19 erforderlich. Wenn das Bad aus dem Bereich um den Kühldorn herum entfernt werden soll, so wird dies auf einfache Weise dadurch erreicht, daß der Balg in die in Figur 2 dargestellte Stellung zusammengedrückt wird, nachdem die Kühlflüssigkeit aus dem Bad abgelassen worden ist. Das Bad ist zusammen mit den'es tra-

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genden Laufschienen 19 an einer nicht dargestellten schwenkbaren Halterung angebracht, die es ermöglicht, das Bad relativ zur Achse des Kühldorns zu verlagern.

Die Dichtungsbaugruppe am unteren Ende der zusammendrückbaren Umhüllung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Figur 4 beschrieben. Die Dichtungsbaugruppe umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 50, das mit einer ringförmigen Flanschplatte 52 verbunden ist, die an der Flanschplatte 15 des Balgs mit Hilfe von ringförmig angeordneten Schrauben 53 befestigt ist (siehe Figur 1). Zwischen dem Gehäuse 50 und der Flanschplatte 52 ist eine elastische O-Ringdichtung 5,1 angeordnet.

Am stromab gelegenen bzw. unteren Ende des Gehäuses 50 sichert ein abgewinkelter Flansch 54 einen Dichtungseinsatz 13, der von oben in das Gehäuse 50 eingesetzt werden kann und bis über eine Schulter 55 nach unten gedrückt wird, so daß er dichtend auf der Innenseite des Gehäuses sitzt, wobei zwischen dem .Dichtungseinsatz 13 und dem Gehäuse 50 elastische O-Ringdichtungen 56 und 57 angeordnet sind.

Der Dichtungseinsatz umfaßt mehrere ringförmige, miteinander in Eingriff stehende Teile 58, 59, 60 und 61, die mit Hilfe von in Axialrichtung durchgesteckten, nicht dargestellten Schrauben, Gewindestiften oder dergleichen fest miteinander verbunden sind und ein zusammengesetztes Element bilden, das ringförmige Ausnehmungen mit einander zugewandten verzahnten Flächen, beispielsweise der Fläche 62, aufweist, zwischen denen ringförmige Dichtungselemente 63 und 64 sowie ein ringförmiger Schwamm 65 eingespannt sind. Jedes Dichtungselement umfaßt eine ringförmige Scheibe 66 bzw. 67 aus Silikonkautschuk, die in Anlage an der Außenseite des Schlauches treten kann (siehe Figur 1) und auf ihrer Unterseite von einer Scheibe 68 bzw. 69 aus Naturkautschuk abgestützt wird. Durch

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eine zu einem Ringkanal 71 führende Einlaßleitung 70 kann unter Druck stehendes Gas in einen Raum 72 zwischen den Dichtungselementen 63 und 64 eingeleitet werden, wodurch eine Zone mit überatmosphärischem Druck erzeugt wird, die dafür sorgt, daß das stromauf gelegene bzw. obere Dichtungselement 63 dicht anliegend an der Oberfläche des Schlauches gehalten wird (siehe Figur 1).

Eine Ablaßleitung 73, die über einen Ringkanal 74 in Verbindung mit dem Schwamm 65 steht, ermöglicht es, Unterdruck an den Schwamm anzulegen, damit von der Außenseite des Schlauches 1 abgenommene und vom Schwamm 65 angesammelte Feuchtigkeit entfernt werden kann.

Im folgenden wird auf die Ausführungsform gemäß Figur 5 Bezug genommen. Ein nur vereinfacht und schematisch dargestellter Kühldorn 80 ist innerhalb eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 81 versehenen teleskopischen Bades angeordnet. Figur zeigt das Bad in seiner Betriebsstellung, in der es in Längsrichtung ausgezogen ist. Das Bad, auch Abkühlbad genannt, umfaßt eine Dichtungsbaugruppe 82 der Art, wie sie vorstehend beschrieben wurde, oberhalb derer sich zwei miteinander in Eingriff stehende, relativ zueinander in Axialrichtung verschiebbare Rohrsegmente 83 und 84 befinden, die aus leichtem, korrosionsbeständigem Material, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, gefertigt sind.

Das Rohrsegment 84 ist auf einer ringförmigen Flanschplatte 85 angebracht, die an einem entsprechenden Flansch 86 an der Dichtungsbaugruppe mit Hilfe von ringförmig angeordneten Schrauben 87 oder Nieten befestigt ist.

Das Rohrsegment 83 ist verschiebbar innerhalb des Rohrseg-

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mentes 84 mittels eines Paßringes 88 geführt, der zweckmäßigerweise aus Polytetrafluorethylen besteht und am stromab gelegenen bzw. unteren Ende des Rohrsegmentes 83 mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben oder dergleichen befestigt ist. Der Paßring 88 gleitet auf der Innenseite des Rohrsegmentes 84.

Flüssigkeitsdichte Berührung zwischen den zwei Rohrsegmenten wird durch zumindest einen und vorzugsweise drei elastische Dichtungsringe 89 erreicht, die zweckmäßigerweise aus Silikonkautschuk bestehen und sich auf einer Ringschulter 90 an der Innenseite des RohrSegmentes 84 abstützen, indem mit Hilfe von mehreren vorzugsweise drei, in gleichmäßigen Abständen angeordneten Spannschrauben 93, von denen lediglich eine dargestellt ist, ein Ringflansch 91 gegen einen am Rohrsegment 84 befestigten Ringflansch 92 gezogen wird, werden die Dichtungsringe in Axialrichtung zusammengedrückt und dabei radial nach innen ausgedehnt, so daß der Spalt zwischen den zwei Rohrsegmenten abgedichtet wird. Durch Lösen der Spannschrauben 93 wird die Druckkraft auf die Dichtungsringe verringert, so daß das Rohrsegment 83 im Rohrsegment 84 in eine gewünschte Stellung geschoben werden kann. Das Rohrsegment 83 wird von in regelmäßigen Abständen angeordneten Führungsschienen 94, von denen lediglich eine dargestellt ist, geführt, die am stromauf gelegenen bzw. oberen Ende des Rohrsegmentes 83 mit Hilfe von Buchsen bzw. Hülsen 95 befestigt sind und frei verschiebbar durch Öffnungen in den Ringflansehen 91 und 92 verlaufen.

Zur Inbetriebnahme des Systems wird ein Schlauch aus polymerem Material nach unten um den Kühldorn 80 herum extrudiert und durch das Bad geführt, während dieses noch in Axialrichtung zusammengeschoben ist, d.h. während das Rohrseg-

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ment 83 vollständig in das Rohrsegment 84 eingeschoben ist. Wenn dann der Schlauch dichtend an Dichtungselementen 96 und 97 sowie einem Schwamm 98 des Dichtungseinsatzes anliegt, wird eine ringförmige Stauscheibe 99, die aus zwei Halbringen besteht, um den Schlauch herum so eingesetzt, daß sie auf einer Ringschulter 100 nahe dem oberen Ende des Rohrsegmentes 83 sitzt. Dann wird Kühlwasser durch eine tangential angesetzte Speiseleitung 101 eingeleitet und das Bad in Axialrichtung in die in Figur 5 dargestellte Betriebsstellung ausgezogen. Das Kühlwasser strömt turbulent spiralig um den Schlauch herum nach oben, wobei der größte Teil des Kühlwassers durch eine Abflußleitung 102 gesteuert abgeführt wird. Das restliche Kühlwasser strömt an der Stauscheibe 99 vorbei nach oben und bildet in einer Kammer 103 einen beruhigten Flüssigkeitsbereich, aus dem das Kühlwasser in eine Ablaßkammer 104 überströmt, von wo das Wasser durch Abflußleitungen 105 abgeleitet wird.

Eine Änderung der Tiefe bzw. Höhe des in Brührung mit dem schlauchförmigen Extrudat stehenden Kühlwassers kann leicht dadurch durchgeführt werden, daß die Rohrsegmente 83 und 84 in Axialrichtung.relativ zueinander verschoben werden.

Gegebenenfalls können eine oder mehrere, nicht dargestellte, radial verlaufende Flossen oder Rippen innerhalb des Bades angeordnet sein, die die Turbulenz der Strömung des Kühlwassers steuern.

Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform sind zwei relativ zueinander verschiebbare Rohrsegmente bzw. Umhüllungselemente vorgesehen. Es versteht sich, daß gegebenenfalls eine größere Anzahl Rohrsegmente vorgesehen sein kann, wodurch die axiale Abmessung bzw. Länge des vollständig zu-

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sammengeschobenen Bades entsprechend der axialen Abemssung der einzelnen Rohrsegmente verringert werden kann. 5

Erfindungsgemäß erfolgt das Abkühlen eines schlauchförmigen Extrudats, das zu einer Schlauchfolie verarbeitet werden soll, in der Weise, daß das Extrudat durch ein Kühlflüssigkeitsbad in der Weise geführt wird, daß die Außenseite des Extrudats nacheinander in Berührung kommt mit einem Kühlflüssigkeitsgegenstrom in einem beruhigten Kühlflüssigkeitsbereich, einem Kühlflüssigkeitsbereich, in dem eine Strömungsdrosselung erfolgt, und einem Kühlflüssigkeitsbereich mit spiraliger Kühlflüssigkeitsströmung. Auf diese Weise wird eine wirksame Abkühlung des Extrudats erreicht.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Beispielen weiter erläutert.

. Beisoiel 1

Es wurde mit einem Kühlbad mit Balg und einem Kühldorn gemäß den Figuren 1 bis 4 gearbeitet. Ein Pronylenhomopolymer wurde bei einer Temperatur von ungefähr 230° C mit einem Durchsatz von 190,5 kg/h durch einen Blaskopf 2 mit ringförmiger Düse extrudiert, die einen Durchmesser von 165 mm und einen Düsenspalt von 1,52 mm hatte. Das obere Ende des Kühldorns 2 befand sich 25,4 mm unterhalb des Blaskopfes, und der Kühldorn, der eine matte Oberfläche hatte, war über seine Länge von 1219 mm in der Weise kegelig ausgebildet, daß er an seinem oberen Ende einen Durchmesser von 158,7 mm und an seinem unteren Ende einen Durchmesser von 155,6 mm hatte. ' Kühlwasser mit einer Temperatur von ungefähr 12° C wurde mit einem Durchsatz von 163,6 l/h in den Ringkanal 4 eingeleitet, aus dem es überlief und im Raum 5 zwischen dem Kühldorn und dem schlauchförmigen Extrudat einen ringförmigen Film

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bildete. Das Wasser aus diesem Film sammelte sich oberhalb des Dichtungselementes 6 an und wurde mit Hilfe geeigneter, nicht dargestellter Mittel durch das Innere des Kühldorns entfernt. Auch im Inneren des Kühldorns wurde Kühlwasser umgewälzt.

Das Bad war in Axialrichtung ausgezogen bzw. gestreckt, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Kühlwasser bei einer Temperatur von ungefähr 17° C wurde durch die tangential angesetzte Speiseleitung 22 mit einem Durchsatz von 1364 l/h zugeführt und erzeugte eine turbulente Strömung, die um den Schlauch herum spiralig nach oben zur Stauscheibe 24 strömte. Das Kühlwasser wurde über die Abflußleitung 23 mit einem Durchsatz von ungefähr 1273 l/h abgezogen. Das übrige Kühlwasser strömte durch den Drosselspalt 25 nach oben und bildete einen beruhigten Flüssigkeitsbereich in der Kammer 26, aus der es durch die Abflußleitung 30 abgeleitet wurde«

Der unten aus dem Kühlbad austretende abgeschreckte bzw. abgekühlte Schlauch hatte eine Oberflächentemperatur von ungefähr 20° C und befand sich in einem Zustand, in dem er durch Wiedererwärmen, Blasen und Recken in Längsrichtung zu einer biaxial geredeten bzw. orientierten Schlauchfolie weiterverarbeitet werden konnte.

Beispiel 2
Das Kühldornsystem war das gleiche wie bei Beispiel 1. Dagegen war das Abkühlbad mit Balg ersetzt durch ein ausziehbahres Abkühlbad der in Figur 5 dargestellten Art. Es wurde ein Propylenhomopolymer bei einer Temperatur von ungefähr 240° C zu einem Schlauch über den Kühldorn mit einem Durchsatz von 330 kg/h extrudiert.

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Der Kühldorn wurde durch in seinem Inneren umgewälztes Kühlwasser von innen gekühlt. Ferner wurde Kühlwasser bei einer Temperatur von ungefähr 12° C mit einem Durchsatz von 182 l/h zugeführt, das zwischen dem Kühldorn und dem extrudierten Schlauch einen Film bildete. Das Abkühlbad war ausgezogen, wie dies in Figur 5 dargestellt ist. Kühlwasser mit einer Temperatur von ungefähr 17° C wurde durch die tangential angesetzte Speiseleitung 101 mit einem Durchsatz von 13641/h zugeführt und erzeugte eine turbulente Strömung, die spiralig um den Schlauch herum in Richtung zur Stauscheibe 99 nach oben strömte. Mit einem Durchsatz von ungefähr 1273 l/h wurde Kühlwasser durch die Abflußleitung 102 abgeführt. Das übrige Kühlwasser strömte nach oben und bildete in der Kammer 103 einen beruhigten Flüssigkeitsbereich. Aus der Kammer 103 strömte dieses Kühlwasser in die Kammer 104 und wurde durch die Abflußleitung 105 abgeleitet.

Der unten aus dem Abkühlbad austretende, abgeschreckte bzw. abgekühlte Schlauch hatte eine Oberflächentemperatur von ungefähr 70° C und befand sich in einem Zustand, in dem er durch Wiedererwärmen, Blasen und Recken in Längsrichtung, wie dies in der GB-PS 1 284 321 beschrieben ist, zu einer biaxial gereckten bzw. orientierten Schlauchfolie weiterbearbeitet werden konnte.

Beispiel 3

Beispiel 3 ist ein Vergleichsbeispiel, bei dem nicht mit erfindungsgemäßen Mitteln gearbeitet wird.

Es wurde mit einem Kühldornsystem der in Beispiel 1 beschriebenen Art gearbeitet. Das Abkühlbad mit Balg war durch ein nicht zusammendrückbares Bad ersetzt, wie es in der GB-PS

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1 284 321 beschrieben ist. Ein Propylenhomopolymer wurde bei einer Temperatur von ungefähr 240° C und mit einem Durchsatz von 330 kg/h zu einem schlauchförmigen Körper über den Kühldorn extrudiert.

Die Temperaturen und Durchsätze des dem Kühldorn und dem Bad zugeführten Kühlwassers stimmten mit den für Beispiel 2 angegebenen Werten überein, wobei lediglich der Unterschied bestand, daß das gesamte dem Bad zugeführte Kühlwasser (1364 l/h) am oberen Ende des Bades in eine Abflußkammer überströmte.

Die Oberflächentemperatur des am unteren Ende des Abkühlbades austretenden extrudierten Schlauches betrug 75° C, d.h. die Kühlung war weniger v/irksam als unter den vergleichbaren Bedingungen des Beispiels 2, bei dem mit dem zusammenlegbaren Abkühlbad mit spiraliger Strömung gearbeitet wurde.

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Claims

TjEDTKE - BüHLING - KlNNE - Gru?E

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng.R Kinne Dipl.-lng. P. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 2024 8000 München 2

Tel: {0 89) 53 96 53 Telex: 5-24 845 lipat cable: Germaniapatent München

20. März Ί978 B 8782/lCI case Pf.29422

Patentansprüche

.; Verfahren zur Herstellung einer polymeren Schlauchfolie, j

^v dadurch gekennzeichnet,, daß ein Schlauch aus folienbildendem polymeren Material extrudiert wird, daß der extrudierte Schlauch über einen inneren Kühldorn und um diesen herum geführt wird, daß der Schlauch, während er sich auf dem Kühldorn befindet, in Axialrichtung durch ein Kühlflüssigkeitsbad in der Weise gezogen wird, daß die Außenseite des Schlauches nacheinander in Berührung kommt mit

a) einem beruhigten Flüssigkeitsbereich, in dem lami-. nare Strömung herrscht und der die Oberfläche A hat,

b) einem Kühlflüssigkeitsbereich, in dem eine Übergangsströmung herrscht und der eine verringerte Querschnittsfläche B hat, und

c) einem Kühlflüssigkeitsbereich, in dem eine im wesentlichen spiralige, turbulente Strömung um die Außenseite des Schlauches herrscht und der eine Querschnittsfläche C hat,

wobei die Kühlflüssigkeit in jedem der Bereiche in

ORJGJNAL INSPECTED " 80983^/0900

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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wesentlichen im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Schlauches strömt und wobei für die Flächen A^-B «iC gilt,

und daß der abgekühlte Schlauch danach auf herkömmliche Weise zu einer Schlauchfolie weiterverarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgekühlte Schlauch auf Orientierungstemperatur wiedererwärmt wird, daß der Schlauch aufgeblasen wird, um ihn radial aufzuweiten, und daß der Schlauch gleichzeitig in Axialrichtung gestreckt wird, so daß sich eine biaxial orientierte Folie ergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die orientierte Folie thermofixiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e kennzeichnet, daß die Re-Zahl der Kühlflüssigkeitsströmung im Bereich mit der Querschnittsfläche C über 3000 liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der im Kühlflüssxgkextsbereich mit der Querschnittsfläche C strömenden Kühlflüssigkeit aus diesem Kühlflüssxgkextsbereich stromab des Kühlflüssigkeitsbereichsmit der verringerten Querschnittsfläche B in Bewegungsrichtung des extrudierten Schlauches abgeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Kühlflüssigkeit direkt in den beruhigten Kühlflüssxgkextsbereich eingelei-

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tet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß für die axiale Länge a des beruhigten Kühlflüssigkeitsbereichs, die axiale Länge b des Kühlflüssigkeitsbereichs mit der verringerten Querschnittsfläche B und die axiale Länge c im Kühlflüssigkeitsbereich mit turbulenter Strömung gilt c^a?-b.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kühldorn und dem Schlauch ein Film aus wärmeübertragender Flüssigkeit aufrechtgehalten wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Material ein stereoreguläres, überwiegend kristallines Homopolymer oder Copolymer yon Propylen ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlauch ein mehrlagiger Schlauch mit mehreren gleichzeitig extrudierten Schichten ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Schlauch ein Polypropylensubstrat mit einer Oberflächenschicht umfaßt, die ein Copolymer mit 80 bis 95 gew% Propylen und mit 5 bis 20 gew% eines oo-oiefins mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen je Molekül umfaßt.

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