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Vorrichtung zur Herstellung von Folienschläuchen
Es ist bekannt, thermoplastisches Material, wie Polyäthylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid u. dgl., zu schlauchartigen Gebilden in Strangpressen zu verarbeiten, welche um die lotrechte Achse der Ringspalt- düse gedreht werden. Damit will man vermeiden, dass eine aus dem Schlauch gewickelte Rolle Verdikkungen aufweist, wie dies bei feststehenden Strangpressen der Fall ist. Diefranz. Patentschrift Nr. 1. 132. 126 beschreibt eine auf einem Drehtisch angeordnete Strangpresse, die während der Schlauchherstellung im gleichen oder wechselnden Drehsinn drehbar ist. Die Presse weist jedoch eine horizontale Förderschnecke auf, so dass das Material von der horizontalen Förderschnecke zur lotrechten Ringspaltdüse umgelenkt werden muss.
Die Änderung der Bewegungsrichtung eines in seiner Transversalebene ausgedehnten Massestromes führt zwangsweise zu unterschiedlichen Bahnlänge für die einzelnen Querschnittselemente. Die unterschiedlichen Bahnlängen beeinflussen die Eigenschaften der umgelenkten Masse. Insbesondere ist in diesem Fall der Druck am Auslaufende des Innenbogens immer grösser als am Auslaufende des Aussenbogens, und die Masse tritt dementsprechend mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aus der Ringspaltdüse aus. Im weiteren besitzt die bekannte Presse noch den Nachteil, dass ihre exzentrische Anordnung auf dem Drehtisch einen Arbeitskreis mit einem Durchmesser von 5 m und mehr bedingt, also eine grosse Belegfläche erfordert.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zur Herstellung von Folienschläuchen aus thermoplastischem Material durch Strangpressen zu schaffen, bei welcher die Strangpresse um die lotrechte Längsachse der Ringspaltdüse gedreht wird und die die Nachteile der bekannten Presse nicht aufweist. Sie besteht im Wesen. darin, dass die Strangpresse eine lotrechte Förderschnecke aufweist, die mit der Ringspaltdüse koaxial zur Drehachse angeordnet ist.
Das Material wird bei der erfindungsgemässen Vorrichtung durch die lotrechte, in der Achse der Ringspaltdüse liegende Förderschnecke geradlinig bewegt und ohne Umlenkung direkt der Düse zugeführt. Es tritt somit aus der Ringspaltdüse über deren gesamten Umfang mit gleichmässiger Geschwindigkeit aus, wodurch ein verringerter Abbau des verarbeiteten Polymeren bedingt ist. Durch die Drehung der Strangpresse um die Achse der Förderschnecke und Ringspaltdüse ist es aber auch möglich, die anderweitig bedingten Dickenunterschiede der Schlauchwand, welche beispielsweise durch Unregelmässigkeiten der Luftbeaufschlagung aus dem Kühlring oder durch Depolymerisations- oder Koagulationserscheinungen in der Schmelzmasse entstehen, über die gesamte Breite der Aufwickelrolle zu verteilen.
Im weiteren Ist durch die zentrale Anordnung der Strangpresse auf dem Drehtisch der Arbeitskreis bzw. der Platzbedarf der erfindungsgemässen Vorrichtung sehr klein.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Dabei zeigen Fig. 1 eine Rolle aufgewickelter Folie, die von einer feststehenden Strangpresse hergestellt ist, und Fig. 2 einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der drehbar angeordneten Strangpresse.
InFig. l ist die Rolle eines aufgewickelten, von einer feststehenden Strangpresse hergestellten Folienschlauches 2 mit 1 bezeichnet. Die durch die Linie 3 angedeutete, beispielsweise durch Materialabsetzung an der Ringspaltdüse entstandene Verdickung bildet aufgerollt bei der Rolle 1 einen Wulst 4. Selbstverständlich kann eine solche Rolle auch mehrere Ein-und Ausbuchtungen aufweisen, und es ist ohne weiteres verständlich, dass das so aufgewickelte Material, besonders bei starkem Wickelzug, erheblichen Spannungen unterworfen ist.
Die Förderschnecke 8 bzw. der Presszylinder 8a und die Ringspaltdüse 20 der Strangpresse nach Fig. 2
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sind koaxial zur lotrechten Drehachse der Presse angeordnet. Die Presse ist auf einem Tisch 13 aufgebaut, der auf einerBodenplatte 15 um die Drehachse der Presse drehbar gelagert ist. Der Antrieb des Tisches 13 erfolgt durch einen auf dem Tisch angeordneten Motor 16, dessen Ritzel 17 in einen Zahnkranz 18 ein- greift, der am äusseren Umfang der Bodenplatte vorgesehen ist. Die Tischbewegung könnte aber auch durch ein Reibungsgetriebe bewirkt werden. Das zu verarbeitende thermoplastische Material ist in einem
Vorratsbehälter 9 gespeichert, der mit dem Raum des Presszylinders mittels eines Zuführungskanals 9a ver- bunden ist.
Obwohl das Material bei entsprechender Vorratsmenge im Behälter 9 von selbst durch den Ka- nal 9a in den Zylinder gelangt, ist es zweckmässig, die Förderung des Materials durch eine Förderschnek- ke 9b zu unterstützen. Für den Antrieb der Förderschnecken 8 und 9b sind ein am Tisch befestigter Mo- tor 10 und Zahngetriebe 19 und 11 vorgesehen. Die Förderschnecke 8, die für die Verarbeitung von Misch- polymeren beheizt oder gekühlt werden kann, fördert das Schmelzende bzw. geschmolzene Material durch den Presszylinder 8a zur Ringspaltdüse 20. Zur Homogenisierung des thermoplastischen Materials kann vor der Ringspaltdüse eine Homogenisierplatte vorgesehen sein. Ebenso können der Presszylinder und die Ringspaltdüse in bekannter Weise eine elektrisch und photoelektrisch gesteuerte Heizung aufweisen.
Oberhalb der Ringspaltdüse ist ein Kühlring 12a vorgesehen, der mit bei 12d angesaugter und durch das
Kühlaggregat 12c gekühlter und durch die Leitung 12b zugeführter Luft versorgt wird.
Die nicht dargestellten Versorgungsleitungen für die Motoren, die Heizungen bzw. Kühleinrichtungen werden bei einer wechselnden Drehbewegung der Strangpresse als Verwindungskabel ausgeführt, wobei selbstverständlich eine entsprechende Steuerung des Motors 16 zur Umkehrung des Drehsinnes vorzusehen ist. Für eine kontinuierlich gleichsinnige Drehung des Tisches müssen entsprechende Schleifkontakte vor- gesehen werden.
In zweckmässiger Weise wird der Tisch 13 mit wechselndem Drehsinn betrieben, wobei nach einer praktisch vollständigen Umdrehung von 350 bis 3600 die Drehrichtung gewechselt wird. Mit einer Dreh- geschwindigkeit von 1 bis 5 und vorzugsweise etwa 3 Umdr/min werden befriedigende Ergebnisse erzielt.
Die mit einer solchen Strangpresse hergestellten Folienschläuche waren bezüglich der Gleichmässigkeit ihrer Dicke besser als die mit den bekannten Strangpressen mit Umlenkköpfen unter gleichen Bedingungen hergestellten Produkte, selbst dann, wenn der Tisch nicht gedreht wurde. Die Drehung des Tisches ist aber bevorzugt, weil eine Verdickung 3'des Schlauches 2, die, wie bereits beschrieben, durch schlechte
Kühlung oder Depolymerisation oder Koagulation der Schmelzmasse entstehen kann, nach Durchlaufen der
Quetschwalze 6 spiralförmig auf der Vorratsrolle 7 verteilt und ein Verspannen des Schlauches bzw. der
Folie vermieden wird. Auch grössere und härtere Wickel können praktisch so glatt wie Kunstdruckpapier gelegt werden.
Weitere Vorteile der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung, die sich besonders für die Verarbeitung von Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid und Polyvinylchlorid eignet, sind durch die geringeren Radialab- messungen, den entsprechend geringeren Bedarf an Bodenfläche, die einfache Montage auf dem Funda- ment und den Wegfall der unbeheizten Flansche an der Verbindung der Schneckenpresse und der Ringspaltdüse bedingt.