Verfahren zur Herstellung von Schlauchfolien sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
In der Regel wird der gespritzte Schlauch durch Anblasen von Luft aus einem Düsenkranz oder durch Berührung an einem Innenkühldorn oder Aussenkühlring oder durch sowohl Luft- als auch Berührungskühlung im noch voll aufgeblasenen Zustand abgekühlt.
Danach erfolgt die Flachlegung des Schlauchs meistens mit einem Quetschwalzenpaar und vielfach allmählich mittels zu den Quetschwalzen parallel und keilförmig angeordneter Leitbleche, -stangen oder -walzen, so dass diametral gegenüberliegende Flächen des aufgeblasenen Schlauchs mit der Leiteinrichtung in Berührung kommen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Schlauchfolien aus Kunststoff durch kontinuierliches Hindurchführen des Materials im thermoplastischen Zustand durch eine Schlauchspritzform, Aufweiten des von der Form kontinuierlich kommenden Schlauchs im noch thermoplastischen Zustand mit einer unmittelbar hinter der Form im Schlauch eingeschlossenen Blase aus Luft oder einem anderen Gas, Abkühlen des sich ausdehnenden Schlauchs im wesentlichen gleichmässig um den Schlauchumfang zur Einstellung eines gewünschten Durchmessesr und Flachstellung eines gewünschten Durchmessers und Flachlegen der Folie zu einem zusammengelegten Schlauch mittels einer Einrichtung mit einer im wesentlichen keilförmigen Leitvorrichtung, deren Teile mit diametral gegenüberliegenden Flächen des Schlauchs in Berührung kommen, ist dadurch gekennzeichnet,
dass beim Flachlegen des Schlauches mit der Leitvorrichtung die die Randfalze der fertigen zusammengelegten Schlauchfolie bildenden Schlauchteile durch Berühren an Kühlflächen abgekühlt werden.
Es wurde nämlich gefunden, dass die Anwendung einer Zwangskühlung auf die Randfalzenteile der Schlauchfolie unter gegebenen Herstellungsbedingungen zu einer erheblichen Herabsetzung der Randfalzenschwäche, insbesondere bei starken Schlauchfolien aus Polyäthylen beispielsweise mit einer Wandstärke über 0,06 mm, führt. Dies ist bei Schlauchfolien, die für Sackherstellungszwecke gedacht sind und im allgemeinen eine Wandstärke von 0,15 bis 2,5 mm besitzen, von besonderer Bedeutung, weil die Randfalze von mit schwerem Stoff, wie Düngemittel, gefüllten Säcken sehr beansprucht werden, besonders, wenn der gefüllte Sack fallengelassen wird, wobei Schwäche an den Randfalzen zum Platzen des Sacks führen könnte.
Man hat festgestellt, dasss ohne Zwangskühlung der Randfalze von starken Schlauchfolien aus Polyäthylen die Festigkeit der Randfalze oft nicht mehr als 5O0/o der Festigkeit des Sackhauptteils beträgt, so dass die Falze beim Auftreten eines Stosses leicht reissen. Durch die erfindungsgemässe Anwendung von einer Zwangskühlung auf die Randfalzenteile können die Randfalze eine Festigkeit erhalten, die der Festigkeit des Sackhauptteils im wesentlichen gleich ist. Es wurde auch gefunden, dass durch die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung die zeitliche Ausbeute an Schlauchfolie bei einer bestimmten von der Blase herrührenden allgemeinen Abkühlung wesentlich erhöht werden kann, ohne dass eine normalerweise bei Erhöhung der zeiteinheitlichen Ausbeute verursachte Herabsetzung der Randfalzenfestigkeit auftritt.
Vorzugsweise erfolgt auch eine erzwungene Abkühlung des Hauptteils der Schlauchfolie durch Kühlung der keilförmigen Leitvorrichtung. Dadurch wird ein Sperren der Folie insbesondere bei dicken Folien verringert.
Gemäss der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Schlauchfolien aus Kunststoff geschaffen, die eine Schlauchspritzform, Mittel zum Pressen eines Kunststoffs durch die Schlauchspritzform im thermoplastischen Zustand, Mittel zur Entnahme der Schlauchfolie aus der Schlauchspritzform, eine Einrichtung mit einer im wesentlichen keilförmigen Leitvorrichtung zum Flachlegen der Folie zu einem zusammen gelegten Schlauch und Mittel zur Einführung einer Gasblase in die Schlauchfolie unmittelbar nach dem Austritt aus der Schlauchspritzform aufweist und die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie auch Kühlteile aufweist, die die Seitenteile der Schlauchfolie berühren und abkühlen, während die Folie zwischen den Gliedern der im wesentlichen keilförmigen Leitvorrichtung zu einem zusammengelegten Schlauch flachgelegt wird.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Flachlegen und Abkühlen der Schlauchfolie.
In der Zeichnung bezeichnet 1 ein Quetschwalzenpaar, das eine Schlauchfolie aus Kunststoff aus einer Schlauchspritzform (nicht dargestellt) kontinuierlich zieht, durch welche der Schlauch nach oben hindurchgepresst wird, wobei eine in den Schlauchabschnitt zwischen der Schlauchspritzform und dem Quetschwalzenpaar 1 durch einen Kanal im Dorn der Schlauchspritzform eingeleitete Luftblase durch das Walzenpaar 1 eingeschlossen ist. Zwei gekühlte rechteckige Leitbleche 2 laufen gegen den Walzenspalt zusammen und bilden somit eine keilförmige Leitvorrichtung, die die Folie beührt und leitet, während sie zu einem durch den Walzenspalt gehenden zusammengelegten Schlauch flachgedrückt wird, wobei die Enden der Leitbleche 2 parallel zum Walzenspalt angeordnet sind.
Zwei Kühlbleche 3, von welchen nur eines gezeigt ist, sind zum Berühren und Abkühlen der Schlauchseitenteile einschliesslich der die Randfalze des Schlauchs beim Durchgang durch den Walzenspalt bildenden Schlauchteile ausgebildet. Die Kühlbleche 3 gehen gegen den Walzenspalt auseinander und haben eine im wesentlichen dreieckige Form, so dass sie zwischen die Seiten der Leitbleche 2 passen.
Die Leitbleche 2 und Kühlbleche 3 sind von einem kastenförmigen räumlichen Fachwerk getragen, wovon ein senkrechtes Eckteil 4 einen geschlitzten Arm 5 trägt, an dem jeweils eines der Leitbleche 2 am unteren Ende mittels einer flügelmutter 6 verstellbar befestigt ist. Jedes obere waagerechte Seitenteil 7 des Tragrahmens trägt eine geschlitzte Platte 8, an welcher die oberen Enden der beiden Leitbleche 2 mittels Flügelmuttern 9 verstellbar befestigt sind. Der Tragrahmen hat auch waagerechte Seitenteile 10, 11, an welchen die Seiten kühlbleche 3 im Bereich ihrer oberen und unteren Enden mittels von Flügelmuttern 12, 13 getragener Gewindeeinstellbolzen befestigt sind.
Der Tragrahmen ist an der Hauptstütze 14 der Schlauchaufnahmevorrichtung befestigt, die die Quetschwalzen trägt und sie in einer Flucht mit der Schlauchspritzform hält. Es sind senkrechte Leitstangen 15 und waagerechte Leitstangen 16 vorgesehen, die die voll aufgeblasene Schlauchfolie auf dem Weg zur Plättvorrichtung führen.
Die dreieckigen Seitenkühlbleche 3 sind zweckmässig aus 3,2 mm dickem Kupferblech, an dessen Rückseite ein Kupferrohr 17 angebracht ist, das von Kühlwasser nach unten durchflossen wird. Die rechteckigen Leitbleche 2 sind ähnlich ausgebildet und weisen nicht dargestellte Kühlröhren auf, die sich jeweils von oben in der Mitte bis nach unten in der Mitte einer seitwärts geführten Schlangenkurve entlang erstrecken.
Im Betrieb wird die im noch thermoplastischen Zustand auf einen entsprechenden Durchmesser von der unter entsprechendem Druck im Schlauch eingeschlossenen Luftblase gebrachte Schlauchfolie durch Kühlung meistens durch Anblasen von Luft aus einem oberhalb der Schlauchspritzform in deren Nähe befindlichen Luftdüsenkranz oder -kränzen selbsttragend gemacht, worauf der Schlauch von den Plättblechen 2 aufgenommen wird, die so eingestellt sind, dass der Schlauch aus dem voll aufgeblasenen Zustand allmählich in einen nahezu zusammengelegten Zustand überführt wird.
Die Seitenkühlbleche 3 sind so eingestellt, dass sie gegen den Walzenspalt auseinandergehen und mit dem grösseren Teil ihrer Innenflächen mit dem Schlauch in Berührung kommen, so dass der Schlauch zwar seitlich teilweise geplättet wird, seine Seitenteile jedoch gleichzeitig gegen den Walzenspalt auseinandergehen können. Dadurch, dass das Kühlwasser von oben nach unten durch die Leitbleche 2 und Seitenkühlbleche 3 fliesst, wird eine plötzliche Kühlung vermieden, wobei die serpentinförmigen Kühlröhren für gleichmässiges Kühlen über die Breite der mit diesen Blechen in Berührung kommenden Schlauchteile sorgen.
Bei der dargestellten Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung mit guter Wärmeabfuhr betrug bei einem Anwendungsbeispiel die Temperatur einer von den Leitblechen aufgenommenen Schlauchfolie aus Polyäthylen, gemessen an einem rotierenden Thermoelement, über 92 C (das Maximum des Thermoelements) beim Eintritt in diese Leitvorrichtung und 28 C beim Austritt aus der Leitvorrichtung. Wenn die Seitenkühlbleche im Bereich der Randfalzenteile weggelassen sind, reicht die von der aus atmosphärischer oder abgekühlter Luft bestehenden Blase herrührende Kühlung bei hohen Spritzgeschwindigkeiten wenigstens für dicke Folien nicht aus, um von der Schlauchfolie vor dem Eintritt in den Walzenspalt genügend Wärme abzuführen, um eine Eigenschaftsverschlechterung zu vermeiden.
Im Walzenspalt tritt ein Sperren der Schlauchfolie auf, und die Randfalze werden bleibend zu scharfen Kanten verformt und erleiden eine erhebliche Festigkeitsverminderung.
Die Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung ergibt also eine besondere Verbesserung von Schlauchfolien, die mit solchen Methoden hergestellt werden, bei denen der gespritzte und aufgeblasene Schlauch in voll aufgeblasenem Zustand nur durch Luftströme abgekühlt wird. Solche Methoden haben den Vorteil, dass der Schlauch im noch thermoplastischen oder teilweise erstarrten Zustand mit keinen Oberflächen von Festkörpern in Berührung kommt.
Natürlich können innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung auch Abänderungen der beschriebenen Vorrichtung vorgenommen werden. So kann z. B. eine andere Form der Wasserkühlung der Bleche verwendet werden, oder die Bleche können mit abgekühlter Luft gekühlt werden. Auch können die Bleche durch eine Reihe von wassergekühlten Stangen oder Rollen ersetzt werden, oder sie können durch eine Reihe von metallischen Stangen oder Rollen ersetzt werden, die durch Luftströme abgekühlt werden, die auf die Stangen bzw. Rollen sowie die in ihrem Bereich befindliche Schlauchfolie gerichtet sind.
Die Schlauchfolie kann auch mit Zwickeln versehen werden, indem die Seitenteile der Schlauchfolie nach Verlassen der Seitenkühlbleche und vor dem Eintritt in den Walzenspalt eingeschlagen werden, so dass die Randfalze der Schlauchfolie umgekehrt werden und somit die einspringenden Falze der Zwickel bilden. Unter dem in dieser Beschreibung angewandten Ausdruck Randfalz > sollen auch diese einspringenden Zwickelfalze verstanden werden. In solchen Fällen werden ausser den die einspringenden Falze der Zwickel bildenden Schlauchteilen auch die die Aussenrandfalze der Zwickel bildenden Schlauchteile vorzugsweise abgekühlt, bevor die geplättete, mit Zwickeln versehene Schlauchfolie durch den Walzenspalt hindurchgeführt wird. Diese Abkühlung kann durch die keilförmige Leitvorrichtung oder die Seitenkühlbleche bewirkt werden.
Auch das Zwickelmesser kann gekühlt werden, um die im Bereich des Messers befindlichen Folienteile einer zusätzlichen Kühlung zu unterziehen.
Kunststoffsäcke können aus der Schlauchfolie nach Ablagerung derselben oder in einem mit der Herstellung der Schlauchfolie vereinigten Arbeitsgang hergestellt werden. Solche Säcke können dadurch hergestellt werden, dass zwischen den gegenüberliegenden Wänden der Schlauchfolie Quersiegelungen in Abständen vorgesehen werden, worauf die Schlauchfolie über ihre Breite auf einer Seite jeder Quersiegelung geschnitten wird.
Process for the production of tubular films and device for carrying out the process
As a rule, the sprayed hose is cooled by blowing air from a nozzle ring or by touching an internal cooling mandrel or external cooling ring or by both air and touch cooling when it is still fully inflated.
Thereafter, the hose is flattened mostly with a pair of squeeze rollers and often gradually by means of guide plates, rods or rollers arranged in a wedge-shaped manner parallel to the squeeze rollers, so that diametrically opposed surfaces of the inflated tube come into contact with the guide device.
The method according to the invention for producing tubular films made of plastic by continuously passing the material in the thermoplastic state through a tubular injection mold, expanding the tube coming continuously from the mold in the still thermoplastic state with a bubble of air or another gas enclosed in the tube immediately behind the mold, Cooling of the expanding hose essentially evenly around the hose circumference to set a desired diameter and flattening of a desired diameter and laying the film flat to form a folded hose by means of a device with a substantially wedge-shaped guide device, the parts of which come into contact with diametrically opposite surfaces of the hose , is characterized by
that when the tube is laid flat with the guide device, the tube parts forming the edge folds of the finished, folded tube film are cooled by touching cooling surfaces.
It has been found that the use of forced cooling on the edge fold parts of the tubular film under given manufacturing conditions leads to a considerable reduction in edge fold weakness, especially in the case of strong tubular films made of polyethylene, for example with a wall thickness of over 0.06 mm. This is of particular importance in tubular films which are intended for the production of sacks and which generally have a wall thickness of 0.15 to 2.5 mm, because the edge folds of sacks filled with heavy material such as fertilizers are very stressed, especially when the filled sack is dropped, and weakness at the edge folds could cause the sack to burst.
It has been found that without forced cooling of the edge folds of strong tubular films made of polyethylene, the strength of the edge folds is often not more than 50% of the strength of the main part of the sack, so that the folds tear easily when a shock occurs. By applying forced cooling to the edge fold parts according to the invention, the edge folds can be given a strength which is essentially the same as the strength of the main sack part. It has also been found that by using the method according to the invention, the temporal yield of tubular film can be increased significantly with a certain general cooling resulting from the bubble, without a reduction in the edge fold strength normally caused when the uniform yield is increased.
The main part of the tubular film is preferably also forced to cool by cooling the wedge-shaped guide device. This reduces the blocking of the film, particularly with thick films.
According to the invention, a device for producing tubular films made of plastic is also created, which has a tubular injection mold, means for pressing a plastic through the tubular injection mold in the thermoplastic state, means for removing the tubular film from the tubular injection mold, a device with an essentially wedge-shaped guide device for laying flat of the film into a collapsed tube and means for introducing a gas bubble into the tubular film immediately after exiting the tubular injection mold and which is characterized in that it also has cooling parts that touch the side parts of the tubular film and cool while the film is between the Linking the substantially wedge-shaped guide device is laid flat to form a collapsed tube.
An embodiment of the invention is described below, for example, with reference to the drawing.
The drawing shows a side view of the device for laying flat and cooling the tubular film.
In the drawing, 1 denotes a pair of squeeze rollers, which continuously pulls a tubular plastic film from a tube injection mold (not shown) through which the tube is pressed upwards, one in the tube section between the tube injection mold and the pair of squeeze rollers 1 through a channel in the mandrel Hose injection mold introduced air bubble is enclosed by the pair of rollers 1. Two cooled rectangular baffles 2 converge against the nip and thus form a wedge-shaped guide device that guides and guides the film while it is flattened into a folded tube passing through the nip, the ends of the baffles 2 being arranged parallel to the nip.
Two cooling plates 3, only one of which is shown, are designed for contacting and cooling the hose side parts including the hose parts forming the edge folds of the hose when it passes through the nip. The cooling plates 3 diverge towards the roller gap and are essentially triangular in shape, so that they fit between the sides of the guide plates 2.
The guide plates 2 and cooling plates 3 are supported by a box-shaped three-dimensional framework, of which a vertical corner part 4 carries a slotted arm 5, to which one of the guide plates 2 is adjustably attached at the lower end by means of a wing nut 6. Each upper horizontal side part 7 of the support frame carries a slotted plate 8, to which the upper ends of the two guide plates 2 are adjustably attached by means of wing nuts 9. The support frame also has horizontal side parts 10, 11, to which the side cooling plates 3 are fastened in the region of their upper and lower ends by means of threaded adjustment bolts carried by wing nuts 12, 13.
The support frame is attached to the main support 14 of the hose take-up device which supports the squeegee rollers and keeps them in alignment with the hose injection mold. There are vertical guide rods 15 and horizontal guide rods 16 which guide the fully inflated tubular film on the way to the flattening device.
The triangular side cooling plates 3 are expediently made of 3.2 mm thick copper sheet, on the rear of which a copper pipe 17 is attached, through which cooling water flows downwards. The rectangular baffles 2 are designed similarly and have cooling tubes, not shown, which each extend from the top in the middle to down in the middle of a sideways serpentine curve along.
In operation, the tubular film, which is still in a thermoplastic state, is brought to a corresponding diameter by the air bubble enclosed in the hose under the appropriate pressure, is made self-supporting by cooling, mostly by blowing air from an air nozzle ring or rings located above the hose injection mold in its vicinity, whereupon the hose from the plate plates 2 is received, which are adjusted so that the hose is gradually transferred from the fully inflated state into a nearly collapsed state.
The side cooling plates 3 are set so that they diverge towards the nip and come into contact with the greater part of their inner surfaces with the hose, so that the hose is partially flattened laterally, but its side parts can simultaneously diverge towards the nip. The fact that the cooling water flows from top to bottom through the guide plates 2 and side cooling plates 3 avoids sudden cooling, the serpentine cooling tubes ensuring even cooling across the width of the hose parts coming into contact with these plates.
In the illustrated embodiment of the method and the device with good heat dissipation, in one application example the temperature of a tubular film made of polyethylene, measured on a rotating thermocouple, was above 92 ° C (the maximum of the thermocouple) when it entered this guide device and 28 ° C when exiting the guide device. If the side cooling plates are omitted in the area of the edge fold parts, the cooling resulting from the bubble consisting of atmospheric or cooled air at high injection speeds is not sufficient, at least for thick films, to dissipate enough heat from the tubular film before it enters the nip in order to impair its properties to avoid.
The tubular film jams in the nip, and the edge folds are permanently deformed to sharp edges and suffer a considerable reduction in strength.
The use of the method according to the invention thus results in a particular improvement in tubular films which are produced using methods in which the sprayed and inflated tube is only cooled by air currents in the fully inflated state. Such methods have the advantage that the hose does not come into contact with any surfaces of solid bodies when it is still thermoplastic or partially solidified.
Of course, modifications of the device described can also be made within the scope of the invention. So z. B. another form of water cooling of the sheets can be used, or the sheets can be cooled with cooled air. The sheets can also be replaced by a series of water-cooled rods or rollers, or they can be replaced by a series of metallic rods or rollers that are cooled by air currents directed at the rods or rollers and the tubular film in their area are.
The tubular film can also be provided with gussets by folding the side parts of the tubular film after leaving the side cooling plates and before entering the roller gap, so that the edge folds of the tubular film are reversed and thus form the re-entrant folds of the gusset. The term edge fold> used in this description should also be understood to mean these re-entrant gusset folds. In such cases, in addition to the tube parts forming the re-entrant folds of the gusset, the tube parts forming the outer edge folds of the gusset are preferably cooled before the flattened tubular film provided with gussets is passed through the nip. This cooling can be brought about by the wedge-shaped guide device or the side cooling plates.
The gusset knife can also be cooled in order to subject the film parts located in the area of the knife to additional cooling.
Plastic sacks can be made from the tubular film after it has been deposited or in a process combined with the manufacture of the tubular film. Such bags can be made by providing transverse seals at intervals between the opposing walls of the tubular film, whereupon the tubular film is cut across its width on one side of each transverse seal.