DE4432513C2

DE4432513C2 - Anlage für die Herstellung von Blasfolien aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE4432513C2
Application number: DE4432513A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Kahlen
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2014-09-14
Also published as: US5683727A; GB2293131B; IT1277533B1; GB9515707D0; ITMI951855A1; ITMI951855A0; GB2293131A; DE4432513A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage für die Herstellung von Blasfolien aus thermoplastischem Kunststoff mit Blaskopf, Kalibrierkorb, Flachlegeeinrichtung, Außenkühlluftsystem mit einem vertikal verstellbaren Kühlluftdüsenkranz, der eine Mehrzahl von horizontal verstellbaren Kühlluftdüsen aufweist, die einer Regeleinrichtung für die Ausregelung von Foliendickenfehlern angehören, wobei aus dem Blaskopf ein thermoplastifizierter Kunststoffschlauch extrudiert wird, wobei der Kunststoffschlauch unter Ausbildung eines Halsbereiches mit anschließendem, schalenförmigem Über gangsbereich, der mit einer Frostlinie abschließt, zu einer an den Kalibrierkorb anliegenden Folienblase aufge blasen wird. Schalenförmiger Übergangsbereich beschreibt einen Bereich, der rein geometrisch mehr oder weniger wie eine Halbkugelschale oder Teilkugelschale mit angeschlos senem Hals ausgebildet ist. - Es versteht sich, daß die Regeleinrichtung nach den Gesetzen der Regeltechnik aufgebaut ist. Eine Meßeinrichtung für die Messung der Dicke der hergestellten Blasfolie längs des Umfangs der Folienblase oder quer zur Richtung einer daraus herge stellten Folienbahn ist zugeordnet. Sie erlaubt die Fest stellung der Foliendickefehler. Diese Messung kann auch gleichsam makroskopisch erfolgen, nämlich an einem Coil, zu dem die Folienbahn aufgewickelt wird und indem sich systematische Foliendickefehler zu einem sogenannten Faßreifen addieren können. Die Regeleinrichtung ist regel mäßig mit einem Rechner ausgerüstet und vergleicht die ermittelten Foliendickefehler als Istwert mit vorgegebenen Sollwerten. Nach Maßgabe der Differenz zwischen den Soll werten und den Istwerten werden die Stelltriebe der Regel einrichtung gesteuert.

Bei einer bekannten Anlage des beschriebenen Aufbaus (EP 0 553 367 A1) ist der Kühlluftdüsenkranz am Ende eines langen Halses höhenverstellbar angeordnet. Die Kühlluft düsen sind radial verstellbar. Die Kühlung findet statt, bevor das Kunststoffmaterial quer verstreckt wird. Die vertikale und radiale Verstellung dienen ausschließlich der Anpassung an die Geometrie des langen Halses des Folienschlauches, denn zur Ausregelung von Foliendicke fehlern wird ausschließlich der Luftdurchsatz durch die Kühlluftdüsen nach Maßgabe der Meßwerte einer Meßvor richtung gesteuert.

Bei einer anderen Anlage (WO 90/15 707 A1) befindet sich das Außenkühlluftsystem gleichsam auf dem Blaskopf. Es arbeitet auf den Kunststoffschlauch in unmittelbarem Anschluß an den Austritt des Kunststoffschlauches aus dem Ringspalt des Blaskopfes. Im Detail ist die Anordnung so getroffen, daß auf den Blaskopf ein unverstellbarer Kühl ring aufgesetzt ist. Dieser Kühlring besitzt kunststoff schlauchseitig einen umlaufenden Schlitz, aus dem der Hauptstrom der Kühlluft in möglichst gleicher Verteilung austritt. Auf diesen Kühlring ist ein zweiter Kühlring aufgesetzt, dessen Ringraum in kühlluftdüsenbildende Segmente aufgeteilt ist. Die Kühlluftmengenströme dieser Kühlluftdüsen sind steuerbar. Die bekannten Maßnahmen sind aufwendig. Insbesondere verlangen sie hohen regeltech nischen Aufwand, weil bei der Ausregelung der Foliendicke fehler mit der Kühlluft auf den Kunststoffschlauch Einfluß genommen wird, dessen Umfang und dessen Oberfläche im Bereich der Einflußnahme klein sind im Verhältnis zum Umfang und einer entsprechenden Oberfläche an der Folien blase, welche Foliendickefehler aufweist. Ähnlich liegen die Probleme bei anderen aus der Praxis bekannten Anlagen, die mit einem Kranz von verstellbaren Kühlluftdüsen arbeitet, der im Anschluß an den Blaskopf angeordnet ist und dessen Kühlluftdüsen ebenfalls auf den Kunststoff schlauch bei seinem Austritt aus dem Ringspalt des Blas kopfes einwirkt.

Es ist auch bekannt, im schalenförmigen Übergangsbereich einen Kühlkranz anzuordnen (EP 0 583 619 A1). Der Kühl kranz besitzt aber keine gesonderten Kühlluftdüsen sondern zueinander konzentrische Kühlluftauslaßschlitze. Auch in diesem Fall wird die Kühlluftmenge geregelt.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Anlage für die Herstellung von Blasfolien aus thermo plastischem Kunststoff zu schaffen, die mit geringem Aufwand eine sehr genaue Ausregelung von Foliendicke fehlern erlaubt.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfin dung, ausgehend von der eingangs beschriebenen Anlage, daß der Kühlluftdüsenkranz im schalenförmigen Übergangsbereich zwischen dem Halsbereich und der Folienblase, unterhalb der Frostlinie, angeordnet ist, daß der Kühlluftdüsenkranz in Kranzsegmente aufgeteilt ist, die unabhängig vonein ander verstellbar sind, wobei jedes Kranzsegment zumindest eine Kühlluftdüse aufweist, und daß die Kühlluftdüse des Kühlluftdüsenkranzes zum Zwecke der Ausregelung von Foliendickefehlern in vertikaler und/oder radialer Richtung verstellbar sind.

Durch Einfachheit und Funktionssicherheit ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, bei der die Kühlluftdüsen mit Hilfe von Spindeln mit Stellmotoren, die als Stellglieder der Regeleinrichtung angehören, verstellbar sind. Auf diese Weise ist mit einfachen Mitteln eine sehr genaue Verstellung und Einstellung der Kühlluftdüsen und damit auch eine sehr genaue Regelung möglich.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß in dem vorstehend definierten Übergangsbereich auf einfache Weise eine sehr genaue Ausregelung von Foliendickefehlern durch Beaufschlagung mit Kühlluft erreicht werden kann. Das beruht darauf, daß in diesem Übergangsbereich die Folien blase sich bereits weitgehend ausgebildet hat und folglich ein großer Umfang und damit eine große Oberfläche zur Einflußnahme durch Beaufschlagung mit der Kühlluft zur Verfügung steht. Überraschenderweise ist diese Einflußnahme auch besonders wirksam, und zwar auch dann, wenn sie in Nähe der Frostlinie erfolgt. Oberhalb der Frostlinie führt eine Einflußnahme nicht mehr zu regeltechnisch brauchbaren Ergebnissen.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So sind die Kühlluftdüsen vorzugsweise als Breitspaltdüsen ausgeführt, die Kühlluftfächer austreten lassen, wobei benachbarte Kühlluftfächer sich berühren oder überlappen, und zwar zumindest im Bereich ihres Auftreffens auf den beschriebenen Übergangsbereich. Zweckmäßigerweise besitzen die Kühlluftdüsen eine verhältnismäßig geringe Spaltdicke, z. B. eine Spaltdicke von 2 mm. Der Druck, mit dem die Kühlluft den Kühlluftdüsen zugeführt wird, berücksichtigt auch den Abstand der Kühlluftdüsenmündung von dem Übergangsbereich auf den die Kühlluftstrahlen oder Kühlluftfächer auftreffen. Im allgemeinen wird man die Kühlluftdüsen in dem Kühlluftdüsenkranz, der wie beschrieben aus einzelnen Segmenten bestehen kann, äquidistant anordnen. Zweckmäßigerweise besitzen auch alle Kühlluftdüsenmündungen den gleichen Abstand von dem Übergangsbereich. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Kühlluftdüsen, den Kühlluftdüsenkranz bzw. die Kranzsegmente des Kühlluftdüsenkranzes an dem Kalibrierkorb im Bereich seines unteren Randes zu befestigen. Sind die Kühlluftdüsen unmittelbar an dem Kalibrierkorb befestigt, so bilden die so befestigten Kühlluftdüsen den Kühlluftdüsenkranz.

In bezug auf die Regeltechnik bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Immer gehört dazu, daß die Kühluftdüsen des Kühlluftdüsenkranzes zum Zwecke der Ausregelung von Foliendickefehlern in vertikaler und/oder radialer Richtung verstellbar sind. Zur Ausrichtung der Foliendickefehler können zusätzlich aber auch die Kühlluftmengenströme der einzelnen Kühlluftdüsen, steuerbar sein. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Ausregelung der Foliendickefehler ausschließlich durch die Verstellung der Kühlluftdüsen in vertikaler und/oder radialer Richtung.

Die erfindungsgemäße Anlage kann nach dem sogenannten Langhalsblasverfahren (vgl. P 44 18 133.7), aber auch nach einem Kurzhalsblasverfahren arbeiten. Wegen der besonderen Bedeutung der Erfindung für Anlagen, die nach einem Langhalbblasverfahren arbeiten, ist Gegenstand der Erfindung auch die Anwendung der beschriebenen Merkmale bei Anlagen für die Herstellung von Blasfolien, die nach einem Langhalsblasverfahren arbeiten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Anlage,

Fig. 2 im gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößerten Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand der Fig. 2.

Bei der in den Figuren dargestellten Anlage handelt es sich um eine Anlage für die Herstellung von Blasfolien aus thermoplastischem Kunststoff. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören der Blaskopf 1, ein Kalibrierkorb 2, eine Flach legeeinrichtung 3, und ein Außenkühlluftsystem 4 mit einer Mehrzahl von Kühlluftdüsen 5, die einer Regeleinrichtung 6 für die Ausregelung von Foliendickefehlern angehören. Aus dem Blaskopf 1 tritt ein thermoplastifizierter Kunststoff schlauch 7 aus. Ein Extruder ist vorgeschaltet und wurde nicht gezeichnet. Der Kunststoffschlauch 7 wird unter Aus bildung eines Halsbereiches 8 mit anschließendem, schalen förmigem Übergangsbereich 9, der mit einer Frostlinie 10 abschließt, zu einer an dem Kalibrierkorb anliegenden Folienblase 11 aufgeblasen.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß das Außenkühlluftsystem 4 einen Kühlluftdüsenkranz 12 aufweist, der im schalenförmigen Übergangsbereich 9 zwischen dem Halsbereich 8 und der Folienblase 11 unterhalb der Frostlinie 10 angeordnet ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Kühlluftdüsen 5 des Kühlluftdüsenkranzes 12 zum Zwecke der Ausregelung von Foliendickefehlern in vertikaler und/oder in radialer Richtung verstellbar sind, was in den Fig. 2 und 3 durch Doppelpfeile angedeutet wurde. Im Ausführungsbeispiel ist der Kühlluftdüsenkranz 12 in Kranzsegmente 13 aufgeteilt, die unabhängig voneinander verstellbar sind, wobei jedes Kranz segment 13 zumindest eine Kühlluftdüse 5 aufweist. Die Kühlluftdüsen 5 können z. B. mit Hilfe von Spindeln mit Stellmotor, die als Stellglieder der Regeleinrichtung ange hören, verstellbar sein. Im Ausführungsbeispiel sind die Kühlluftdüsen 5 als Breitspaltdüsen ausgeführt. Insoweit wird insbesondere auf die Fig. 3 verwiesen. Man erkennt in der Fig. 3, daß die Kühlluftdüsen 5 Kühlluftfächer 14 austreten lassen, und daß benachbarte Kühlluftfächer sich zumindest kurz vor dem Auftreffen auf den Übergangsbereich 9 berühren oder überlappen. Die Spaltdicke der Breitspaltdüsen mag im Bereich von 2 mm liegen. Der Kühlluftdüsenkranz 12 bzw. die Kranzsegmente 13 des Kühlluftdüsenkranzes 12 können an dem Kalibrierkorb 2 im Bereich seines unteren Randes befestigt sein. Dort könnte man auch die Kühlluftdüsen 5 unmittelbar befestigen.

Die Ausregelung der Foliendickefehler erfolgt im Rahmen der Erfindung vorzugsweise ausschließlich durch die Verstellung der Kühlluftdüsen 5 in vertikaler und/oder in radialer Richtung. Es könnten aber zur Ausregelung der Foliendicke fehler zusätzlich auch die Kühlluftmengenströme steuerbar sein.

Im Ausführungsbeispiel arbeitet die Anlage nach dem Langhalsblasver fahren und dort sind die beschriebenen Merkmale von beson derer Bedeutung. Es versteht sich, daß die Kaltluftdüsen 5 nach Maßgabe der betrieblichen Verhältnisse ausgetauscht werden können. So wird man bei geringer Luftströmung Fächerdüsen einsetzen, bei hoher Luftströmung Schlitzdüsen. Die Kühlluftströmung kann so stark sein, daß sie den Außenkühlluftstrom durchdringt.

Claims

1. Anlage für die Herstellung von Blasfolien aus thermo plastischem Kunststoff mit
Blaskopf,
Kalibrierkorb,
Flachlegeeinrichtung,
Außenkühlluftsystem mit einem vertikal verstellbaren Kühlluftdüsenkranz, der eine Mehrzahl von horizontal verstellbaren Kühlluftdüsen aufweist, die einer Regeleinrichtung für die Ausregelung von Folien dickefehlern angehören,
wobei aus dem Blaskopf ein thermoplastifizierter Kunst stoffschlauch extrudiert wird, wobei der Kunststoffschlauch unter Ausbildung eines Halsbereiches mit anschließendem, schalenförmigem Übergangsbereich, der mit einer Frostlinie abschließt, zu einer an dem Kalibrierkorb anliegenden Folienblase aufgeblasen wird, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kühlluftdüsenkranz (12) im schalenförmigen Übergangsbereich (9) zwischen dem Hals bereich (8) und der Folienblase (11), unterhalb der Frostlinie (10), angeordnet ist, daß der Kühlluftdüsenkranz (12) in Kranzsegmente (13) aufgeteilt ist, die unabhängig voneinander verstellbar sind, wobei jedes Kranzsegment (13) zumindest eine Kühlluftdüse (5) aufweist, und daß die Kühlluftdüsen (5) des Kühlluftdüsenkranzes (12) zum Zwecke der Ausregelung von Foliendickefehlern in vertikaler und/oder radialer Richtung verstellbar sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftdüsen (5) mit Hilfe einer Spindel mit Stellmotor, die als Stellglieder der Regeleinrichtung angehören, verstellbar sind.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftdüsen (5) als Breitspaltdüsen ausgeführt sind, die Kühlluftfächer (14) austreten lassen, und daß benachbarte Kühlluftfächer (14) sich berühren oder überlappen.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kühlluftdüsenkranz (12) bzw. die Kranz segmente (13) des Kühlluftdüsenkranzes (12) an dem Kalibrierkorb (2) im Bereich seines unteren Randes be festigt sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausregelung der Foliendickefehler zusätzlich die Kühlluftmengenströme steuerbar sind.

6. Anwendung der Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei Anlagen für die Herstellung von Blasfolien, die nach einem Langhalsblasverfahren arbeiten.