Folienblasanlage
Die Erfinidung betrifft eine weitere Verbesserung und Ausgesteltung der Folienblasanlage, wie sie im Hauptpatentumschrieben ist, bei welcher der aufzuweitende Schlauch in vertikaler Richtung ans der Ringdüse eines Extruders austritt und bar Leitbleche zu Abquetschwalzen, geführt wind, wobei im Aufweitungsbe- reich des Schlaucheseinan der Innenwandder Blasfolie mit Reibung anliegender, von einem Kühlmittel durch strömter kreiszylindrischer Korper in Form einer schrau- benlinienf¯rmig gewundenen Kühlrohrschlaoge oder eines Kalibrierdornes um seine Achse drehbar angeordnet ist.
Die Verbesserung besteht darin, dass die Abquetschwalzen sowie die zu den Abquetschwalzen führenden Leitbleche in einem unterhalb. des Kalibrierdornes ange- otdneabem, von K hlwasser stÏndig durchflossenen Bottich angeordnet sind. Dies, Maasnahme dient der intensiven und schnellen Kühlung des durch den Kalibrierdom in Drehung versetzten Folienschlauches.
Zum Entfernen des auf der Blasfolienoberfläche beim Verlassen des Bottichs anhaftenden Wassers sind zwockmässig zwischen Bottich und Aufwickelvorrich- tung Abstreifer, wie z. B. Luftrakel ader Leisten, ein- oder beidseitig vorgesehen.
Es empfiehlt sich, die Blasfolie im Bereich der Dornführung, vorzugsweise an der der Düse zugewandten Seite mit einem Sprühlring zu umgeben, durch welchen der Folienschlauch nach erfolgter Aufweitung bis unterhalb des thermoplastischen Bereiches, abgekühlt wird.
Bei einer bevorzugten Ausfühnung der erfindungsge- mässen Folienblaaanlatge ist an dem. als zylindrischer Hohlk¯rper ausgebildeten, dem Durchmesser der zu bla senden Folie angepassten Kalibrierdorn ein äusseres in einer zentralen Bohrung von Kern und Mantel des Spritzkopfes drehbar gelagertes Kühlwasserrohr be fastiigt, das einersits mit dem Hohlraum des Kalibrierdornes und, andersteits mit einer Kühlwasserleitung in Verbindung steht, wobei an dem ber den Spritzkopf hinausragenden, mit einem Lagerbund versehenen Ende des äusseren KüMwasserrohres Antriebsorgane, wie Zahnrad oder Seilscheibe, angebracht sind, die mit einem Getriebemotor über eine Kette in.
kraftscblüssiger Verbindung stehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in, dem hohlen Kalibrierdorn ein zweiter Hohldorn geringerer H¯he und von kleinerem Durchmesser konzentrisch derart angeordnet, dass allseitig ein zusammen- hangender Ringraum für Iden Kühlwasserumlauf be- grenzt ist, und d) ass dieser Ringraum badenseitig mit einem zweiten, im äusseren Kühlwasserrohr konzen- trisch angebrachten inneren K hlwasserrohr f r die Zuleitung des K hlwassers in Verbindung steht,
wobei der Rücklauf des Kühlwassers über den zwischen dem äusseren und dem inneren Kühlwasserrohr gebildeten freien Ringkanal zu einem an dem Ende beider Rohre angebrachten Doppelrohrstutzen für Eino uned Auslauf ermöglicht ist. Der so erzwungene Wassenumlauf in dem Kalibrierdorn gewährleistet eine intensive Kühlung desselben, bei einem vorzugsweise stetigen Temperaturge- fauve vom Beginn des Auflaufens der Blasfolie auf den Dorn bis nach dem Abzug am Ende des Dornes.
Für die Zuführung der Stützluft in den aufzublasenden Schlauch sind vorteilhaft im Düsenkern und Düsenmantel des Spritzkopfes in Achsrichtung verlaufende Bohrungen vorgesehen.
Die erfindungsgemässe Folieablasanlage kann mit einer Blasluft-Zuführungsvorrichtung versehen sein, mit der sich die Zufuhr der Blasluft so regeln lÏsst, dass in dem Raum zwischen der Ausspritzseite des Spritzkopfes und der dieser zugewandten Seite des Kalibrierdornes sich ein solcher tYberdruck der Blasluft einstellt, dass zwischen dem Kalibrierdorn und der Schlauchfolie, insbesondere an der Auflaufseite auf den Dorn, ein die Oberflächenreibung vermindernder Luftfilm aufrechter- halten wird. Diese Massnahme ist f r den Fall zweck mässig, dass die Oberfläche des Kalibrierdornes dem darüber zu ziehenden Schlauch einen zu grossen Reibungswiderstand entgegensetzt.
Anderseite muss aber eine gewisse Reibung vorhanden sein, da ja der aufgeblasene Schlauch von, dem sich drehenden Kalibrierdorn mitgenommen werden soll, der Schlauch also gleichzeitig eine Drehbewegung und eine Bewegung in Richtung auf den Abzug hin ausf hrt.
In an sich bekannter Weise können auch andere rei- bungsmindernde Mittel, wie z. B. ein ¯berzug. des Kalibrierdornes auf seiner ganzen oder einem Teil seiner Mantelfläche mit Polytetrafluoräthylen vorgesehen werden. Es können naturlich auch die beiden vorstehend er wähnten reibungsmindernden Mittel in Kombination angewandt werden.
Bei der erfindungsgemässen Folienblasanlage kann das Formungsverfahren mit drehbarem Innendorn auch unter Verzicht auf das Wasserbad in umgekehrter Richtung von unten n nach oben oder auch horizontal durchgeführt werden.
In vielsn Fällen ist es erwünscht, die Lage des Kalibrierdornes in der H¯h relativ zu, :u.demFolienschlauch zu verändern, sei es, dass eine feste Einstellung vor Beginn des Betriebes oder auch eine VerÏnderung der Lage während des Betriebes der Anlage erfolgen soll.
Es besteht die Möglichkeit, das den Kalibrierdorn haltende und sich mit diesem drehende Rohr in seiner relativen Höhenlage zu dem zu einer Folie aufgeblasenen Schlauch in axialer Richtung verstellbar anzuordnen.
Dies kann in zweckmässiger Weise mit einer Vorrich tung erreicht werden, bei der das drehbare Rohr in der Bohrung des Antriebszahnrades längsverschiebbar und in dieser Bohrung ein Keil angeordnet ist, der in einer sich ber die erforderliche Hublänge des Kalibrierdornes erstreckenden Längsnut des Kühlwasserrohres glei tend geführt ist. Auf diese Weise wird das Rohr von dem Zahnrad bei dessen Drehung mitgenommen. Es kann aber gleichzeitig auch innerhalb der Längsnut gehoben und gesenkt werden.
Die H¯henverstellung des Rohres kann in an sich bekannter Weise von Hand durch eine Zahnstange oder auf hydraulischem Wege erfolgen, zu welchem Zweck an dem Spritzkopf ein Hydraulikzylin- der angeordnet ist, dessen Kolbenstange über einen das Rohr umfassenden Gleitb gel an dem zu verstellenden Rohr angreift, oder das verlängerte Rohr ist mit einer Zahnstange verschen, mit der cin elektromotorisch angetriebenes Zahnrad kÏmmt.
In der Zeichnung sind Ausf hrungsbeispiele von Folienblasanlagen gemÏss der Erfindung veranschaulicht und zwar z igen :
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Folienblasanlage mit drehbarem Dorn ;
Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch eins andere Folienblasanlage, bei welcher der Dorn mittels hydraulischen Antriebes sowohl drehbar als auch hebund senkbar ist ;
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 111-111 der Fig. 2, und
Fig. 4 einen Zahnstangenantrieb f r die Auf- und Abbewegung des Dornes.
Der an den Extruder 1 angeschraubte vertikale
Spritzkopf besteht aus Düsenmantel 2 und Düsenkern 3, zwischen welchen der Massekanal 4 für die auszuspritzende Kunststoffmasse begrenzt ist. Die Masse tritt aus dem ringförmigen Schlitz 5 als Schlauch 6 aus, wobei durch die über die Leitung 29 und Bohrung 7 im Spritz kopf eingef hrte St tzluft der Schlauch auf den Aussen durchmesser des Kalibrierdornes 8 aufgeweitet wird.
Dieser Kalibrierdorn ist ein Hohldom, der an einer äusseren und in einer entsprechenden Bohrung des
Spritzkopfes drehbar gelagerten Rohrleitun 9 befestigt ist. Diese Rohrleitung, die sich mittels eines Lagerbundes 10 auf dem Spritzkopf drehbar abstützt, trÏgt ein Zahnrad 11, das ber eine Kette 12 von dem Ritzel 13 des Getriebmotors 14 in langsame Drehung versetzt wird.
Entsprechenddreht auch der Kalibrierdorn 8 die über seine Mantelfläche gleitende Folie während des Abzuges, so dass diese Folie eine schraubenlinienförmige Bewe- gung ausf hrt. Nach dem Verlassen des Dornes wird die Folie über Leitbleche 15 in einen mit Wasser gefüllten Bottich 16 und zu den in diesem Bottich angebrach- ten Abquetschwalzen 17 geführt, von wo dann die ge faltete Folie aus dem Bottich heraus und an den Luftrakeln 18 vorbei ber zwei weitere Transportwalzen 19 zu der nicht besonders dargestellten Aufwickelvorrich- tung gelant. In dem Kalibrierdorn 8 befindet sich ein weiterer Hohlzylinder 20 von etwas geringerer H¯he und geringerem Durchmesser als der Kalibrierdorn 8,
so dass ein Zwischenraum 20a frei bleibt, der mit einem zweiten inneren K hlrohr 21 in Verbindung steht, das unter Freilassung eines Ringkanals 20a in dem äusseren Kühlrohr 9 gehalten ist. Die Zufuhr des Kühlwassers erfolgt ber den ausserhalb des Spritzkopfes am Ende der Rohrleitungen angebrachten Rohrsbutzen 22 über das innere Kühlwasserrohr 21, in den Kalibrierdorn, umströmt in Pfeilrichtung :den Zwischenraum 20a zwischen Kalibrierdorn und innerem Zylinder und flielsrst durch den Ringkanal zwischan innerem und Ïusserem Kühlwasserrohr zurück zum Austrittsstutzen 23.
Durch den so erzwungenen Kreislauf gelangt das Kühlwasser mit der niederigsten Temperatur zuerst an die dem Kühl wassertrog zugewandte Bodenseite des Kalibrierdornes, so dass ein Temperaturgefälle innerhalb der Kühlzone des Kalibrierdornes nach der Spritzdüse hin eintritt.
An der Stelle, an welcher die Folie über den Kalibrierdom gezogen wird, ist ein Spritzring 24 vorgesehen. Der Kühlwassertrog hat einen Einfüllstutzen 25, einen in geeigneter Höhe angebrachten Ablaufstutzen 25, sowie einen Überlaufstutzen 27. Der Kalibrierdorn kann mit einem Film aus Tetrafluoräthylen oder dgl. reibungsmindernden Mittel berzogen sein.
Zum Ausgleich des von dem Wasser in dem Bottich auf die Folie ausgeübten statischen Druckes ist der untere Teil 28 der Folie, soweit er in das Wasserbad eintaucht, ebenfalls mit Wasser gef llt, das ber eine nicht besonders dargestellte Leitung durch den Kalibrierdorn hindurch eingelassen werden kann.
Die Vorrichtung gemäss den Fig. 2-4 entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten, mit dem Unterschied, dass besondere Massnahmen getroffen sind, um den Kalibrierdorn 8 bzw. das daran befestigte Rohr 9 in der Höhe relativ zu dem Folienschlauch 6 heben und senken zu können. Zu diesem Zweck ist die verlängerte Nabe 36 des Zahnrades lla mit einem Wulst 37 versehen, über den ein am Düsenmantel 2 angeschraubter zweibeiliger Ring 38 mit Spiel greift, so dass sich das Zahnrad lla innerhalb des Ringes frei drehen kann.
Anderseits steht es über den Wulst 37 und den Ring 38 mit dem Spritzkopf in Verbindung. In der Zahnrad bohrung ist ferner ein Keil 30 eingebracht, der in einer in dem Rohr 9 angebrachten LÏngsnute 31 gleitet. Im Bereich dieser Nute 31 kann das in der Zahnradbohrung gleitend geführte Rohr 9 in axialer Richtung unabhängig von seiner gleichzeitigen Drehung beweat werden. Diese Bewegung wird ; durch den hydraulischen Zylinder 32 gesteuert, dessen Kolbenstange 33 iiber einen Bügel 34 mit einem das Rohr mit Gleitsitz umfassenden und gleichzeitig durch Anlage gegen den Armaturenkopf 23 abstützenden Ring 35 in starrer Verbindung steht, so dass die Bewegung des hydraulischen Zylinders unmittelbar auf das Rohr 9 bertragen wird.
Anstatt des hydraulischen Antriebes zur Verstellung des Rohres 9 in bezug auf seine H¯he kann auch eine von Hand oder elektromotorisch angetriebene Zahnstange mit Selbst tsjparrung oder dgl. vorgesehen seim, vgl. Fig. 4. Hierbei zist der B gel 39 mit einer Zahnstange 40 verbunden, die mit t einem Zahnrad 41 in Eingriff steht. Das Zahnad 41 kann von Hand mittels Hebel oder motorisch iilber eine elektrische Steuerung angetrielben sein.
Blown film line
The invention relates to a further improvement and configuration of the blown film system, as it is written in the main patent, in which the tube to be expanded exits the ring nozzle of an extruder in a vertical direction and guides baffles to squeeze rollers, with the inner wall of the blown film in the expansion area of the tube A circular cylindrical body in the form of a helical cooling tube loop or a calibration mandrel that is in contact with friction and is rotatable about its axis by a coolant flowing through it.
The improvement is that the squeegee rollers and the guide plates leading to the squeegee rollers are in one below. of the calibrating mandrel are otdneabem arranged in a tub through which cooling water constantly flows. This measure serves the intensive and rapid cooling of the film tube set in rotation by the calibration dome.
To remove the water adhering to the blown film surface when it leaves the tub, wipers such as scrapers are placed between the tub and the winding device. B. air knife vein strips, provided on one or both sides.
It is advisable to surround the blown film in the area of the mandrel guide, preferably on the side facing the nozzle, with a spray ring through which the film tube is cooled down to below the thermoplastic area after expansion has taken place.
In a preferred embodiment of the inventive foil blower system, the. Designed as a cylindrical hollow body, the diameter of the film to be blown, adapted calibration mandrel, an outer cooling water pipe rotatably mounted in a central bore of the core and jacket of the spray head, which is connected on the one hand to the cavity of the calibration mandrel and on the other hand to a cooling water line , wherein at the end of the outer cooling water pipe that protrudes beyond the spray head and is provided with a bearing collar, drive elements such as a gearwheel or pulley are attached which are connected to a gear motor via a chain.
a forceful connection.
In a further embodiment of the invention, a second hollow mandrel of smaller height and smaller diameter is arranged concentrically in the hollow calibration mandrel in such a way that a contiguous annular space for the cooling water circulation is delimited on all sides, and d) this annular space is also on the bath side a second inner cooling water pipe, which is placed concentrically in the outer cooling water pipe, is connected for the supply of the cooling water,
The return of the cooling water via the free ring channel formed between the outer and the inner cooling water pipe to a double pipe socket attached to the end of both pipes for inlet and outlet is enabled. The thus forced circulation of water in the calibration mandrel ensures intensive cooling of the same, with a preferably constant temperature level from the start of the blown film running onto the mandrel until after the withdrawal at the end of the mandrel.
For the supply of the supporting air into the hose to be inflated, bores extending in the axial direction are advantageously provided in the nozzle core and nozzle jacket of the spray head.
The film blowing system according to the invention can be provided with a blown air supply device with which the supply of blown air can be regulated in such a way that in the space between the injection side of the spray head and the side of the calibration mandrel facing it, such an overpressure of the blown air is established that between the Calibrating mandrel and the tubular film, in particular on the run-up side on the mandrel, an air film that reduces surface friction is maintained. This measure is useful in the event that the surface of the calibration mandrel opposes too great a frictional resistance to the hose to be pulled over it.
On the other hand, however, there must be a certain amount of friction, since the inflated hose is supposed to be taken along by the rotating calibration mandrel, i.e. the hose simultaneously rotates and moves in the direction of the trigger.
In a manner known per se, other friction-reducing agents, such as B. a cover. of the calibration mandrel can be provided with polytetrafluoroethylene on all or part of its outer surface. Of course, the two friction-reducing agents mentioned above can also be used in combination.
In the case of the blown film system according to the invention, the forming process with a rotatable inner mandrel can also be carried out in the opposite direction from bottom to top or horizontally, even without the water bath.
In many cases it is desirable to change the position of the calibration mandrel in the height relative to: u.the film tube, be it a fixed setting before the start of operation or a change in the position during operation of the system .
There is the possibility of arranging the tube holding the calibration mandrel and rotating with it so as to be adjustable in the axial direction in its relative height position to the tube inflated to form a film.
This can be achieved in an expedient manner with a Vorrich device in which the rotatable tube is longitudinally displaceable in the bore of the drive gear and a wedge is arranged in this bore, which is guided sliding tend in a longitudinal groove of the cooling water pipe extending over the required stroke length of the calibration mandrel . In this way, the pipe is carried along by the gear as it rotates. However, it can also be raised and lowered within the longitudinal groove at the same time.
The height of the pipe can be adjusted in a known manner by hand by means of a toothed rack or by hydraulic means, for which purpose a hydraulic cylinder is arranged on the spray head, the piston rod of which is attached to the pipe to be adjusted via a sliding bracket surrounding the pipe attacks, or the extended tube is given away with a rack with which an electric motor-driven gear meshes.
In the drawing, exemplary embodiments of blown film systems according to the invention are illustrated, namely:
1 shows a vertical longitudinal section through a blown film system with a rotatable mandrel;
2 shows a vertical longitudinal section through another blown film system, in which the mandrel is both rotatable and can be lifted and lowered by means of a hydraulic drive;
3 shows a cross section along the line 111-111 of FIG. 2, and
4 shows a rack and pinion drive for the up and down movement of the mandrel.
The vertical screwed to the extruder 1
The spray head consists of a nozzle jacket 2 and a nozzle core 3, between which the mass channel 4 for the plastic mass to be ejected is delimited. The mass emerges from the annular slot 5 as a hose 6, the hose being expanded to the outer diameter of the calibration mandrel 8 by the support air introduced into the injection head via the line 29 and bore 7.
This calibration mandrel is a hollow dome which is attached to an outer and a corresponding bore of the
Spray head rotatably mounted Rohrleitun 9 is attached. This pipeline, which is rotatably supported on the spray head by means of a bearing collar 10, carries a toothed wheel 11, which is set in slow rotation by the pinion 13 of the gear motor 14 via a chain 12.
Correspondingly, the calibration mandrel 8 also rotates the film sliding over its lateral surface during the withdrawal, so that this film executes a helical movement. After leaving the mandrel, the film is guided over guide plates 15 into a tub 16 filled with water and to the squeegee rollers 17 attached in this tub, from where the folded film is then out of the tub and past the air knives 18 over two further transport rollers 19 arrive at the winding device, which is not specifically shown. In the calibration mandrel 8 there is a further hollow cylinder 20 of a slightly smaller height and smaller diameter than the calibration mandrel 8,
so that an intermediate space 20a remains free, which is connected to a second inner cooling pipe 21, which is held in the outer cooling pipe 9 leaving an annular channel 20a free. The cooling water is supplied via the pipe socket 22 attached outside the spray head at the end of the pipelines via the inner cooling water pipe 21 into the calibration mandrel, flows around in the direction of the arrow: the space 20a between the calibration mandrel and the inner cylinder and flows back through the ring channel between the inner and outer cooling water pipe to the outlet nozzle 23.
As a result of the circulation thus forced, the cooling water with the lowest temperature first reaches the bottom side of the calibration mandrel facing the cooling water trough, so that a temperature gradient occurs within the cooling zone of the calibration mandrel after the spray nozzle.
A splash ring 24 is provided at the point at which the film is drawn over the calibration dome. The cooling water trough has a filler neck 25, a drain neck 25 attached at a suitable height, and an overflow neck 27. The calibration mandrel can be covered with a film of tetrafluoroethylene or the like.
To compensate for the static pressure exerted on the foil by the water in the tub, the lower part 28 of the foil, insofar as it is immersed in the water bath, is also filled with water, which can be let in through the calibration mandrel via a line not shown in particular .
The device according to FIGS. 2-4 essentially corresponds to that shown in FIG. 1, with the difference that special measures are taken to raise the calibration mandrel 8 or the pipe 9 attached to it in height relative to the film tube 6 and to be able to lower. For this purpose, the extended hub 36 of the gear lla is provided with a bead 37, via which a two-part ring 38 screwed to the nozzle jacket 2 engages with play so that the gear lla can rotate freely within the ring.
On the other hand, it is connected to the extrusion head via the bead 37 and the ring 38. In the gear bore, a wedge 30 is also introduced, which slides in a longitudinal groove 31 made in the tube 9. In the area of this groove 31, the pipe 9, which is guided in the gear bore, can be moved in the axial direction independently of its simultaneous rotation. This movement will; controlled by the hydraulic cylinder 32, the piston rod 33 of which is rigidly connected via a bracket 34 to a ring 35 encompassing the pipe with a sliding fit and at the same time supporting it against the fitting head 23, so that the movement of the hydraulic cylinder is transmitted directly to the pipe 9 becomes.
Instead of the hydraulic drive for adjusting the pipe 9 with respect to its height, a toothed rack driven by hand or by an electric motor and with a self-tsjparrung or the like can be provided, cf. 4. Here, the bracket 39 is connected to a rack 40 which is in engagement with a gear 41. The toothed wheel 41 can be driven manually by means of a lever or by a motor via an electrical control.