CN102725121A - 用于薄膜管定径的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于薄膜管（2）定径的装置（1），该薄膜管可以利用风嘴（3）挤出。作为特征该装置包括一环（4），沿着其内壁（5）可以导引挤出的薄膜管，还包括一冷却液制备装置（12），通过它可以制备冷却液（15），它可以在内壁与薄膜管之间导流。所述环在薄膜管从环的出口部位包括至少一敞开的腔室（20），其中该腔室的至少一开孔（22）面对薄膜管，并且通过至少一透液体的幅面（21）封闭。所述腔室以负压加载。

Description

用于薄膜管定径的装置和方法
技术领域
本发明涉及一个如权利要求1前序部分所述的用于薄膜管定径的装置以及一种如权利要求12前序部分所述的用于薄膜管定径的方法。
背景技术
早就公知用于薄膜管定径的装置。除了薄膜管定径以外，这些装置也用于快速冷却薄膜管。在此冷却速度对于以后的薄膜透明度具有决定性的影响。高的冷却速度通常也意味着高透明度。因此，为了冷却使用液体，因为液体比气体具有更高的热容量。为了方便地操作经常使用水。但是，因为在液体上比在气体上明显地作用重力，因此这样冷却的薄膜管在重力方向上、即向下从吹嘴中挤出。
公开文献DE 2 005 182示出一个这样的装置。在那里公开的装置包括一环，沿着其内壁导引挤出的薄膜管。环的内壁也限制用于薄膜管的空间，由此这个空间确定这个直径并由此总是具有相同的直径。该环在专业领域经常也称为“定径套”。
此外，在那里给出的装置包括冷却液制备装置，通过它可以制备冷却液，它可以在内壁与薄膜管之间导流。冷却液通过穿过环的多孔壁导流并且因此进入到薄膜管的外表面与环的内壁之间，由此使两者不接触，但是可以产生良好的热交换。通过这种方式能够生产透明的薄膜。
但是缺陷是，通过这些装置只能由确定的材料加工薄膜管。在这些确定的材料例如聚丙烯（PP）中位于冻结线以上的薄膜管的正好挤出的部位不能保持薄膜管的继续向下和由此冷却的部分。所述的自身保持力在一些材料中几乎为零。这些材料也不能利用所述的装置加工。为了由这些材料加工透明的薄膜，必须采用其它的装置和方法，例如生产所谓的扁平膜。但是通过这些方式不能高效地加工这种薄膜。
发明内容
因此本发明的目的是，由按照DE 2 005 182的装置建议一装置，通过它可以高效率地由其它材料加工薄膜管。
按照本发明这个目的通过权利要求1特征部分的特征得以实现。据此规定，所述环在薄膜管从环的出口部位包括至少一敞开的腔室，其中该腔室的至少一开孔面对薄膜管，并且通过至少一透液体的部件封闭，并且所述腔室以负压加载。
在此“环的出口部位”指的是环的下端部。所述腔室的孔例如可以由此产生，在环的内壁里面可以加入一环绕槽。而该槽是孔。但是这个腔室通过一部件封闭，该部件是透液体的。这种部件可以是一幅面，它可以称为膜。在以负压加载腔室时吸出至少一部分位于环与薄膜管之间的冷却液体。也可以产生冷却液体循环。尽管部分液体可以保留在薄膜管上，但是其量是极其微少的。但是主要效应是，通过负压也使薄膜管在幅面部位向外拉。因为在环的出口部位薄膜管已经这样多地固化，使其自身的保持力足够大，用于保持位于更下面的段，通过显示径向向外指向的力可以保持薄膜管。这种所显示的外部的保持力是足够的，由此使冻结线以上的薄膜管处于更小的拉力下。为了提高向外指向的力可以使用多个所述的环。为此在一个环里面存在多个腔室也是有益的。
在本发明的有利实施例中，所述腔室完全围绕薄膜管延伸。尽管可以在环绕方向上设有多个腔室。设有一个环绕的腔室的优点是，使向外指向的保持力均匀地分布在薄膜管的圆周上。由此也使幅面以有利的方式是连续环绕的。
此外有利的是，所述幅面包括至少一弹性的材料。由此实现，在负压变化时幅面也或多或少地向外拉。由此避免，幅面接触薄膜管并且损伤薄膜管。
对于幅面可以设想不同的原料。在这里例如透液体的织物是有利的。这种织物可以包括塑料纤维，它们还可以是弹性的。但是原则上也可以设想一种或多种固体，它们是多孔的。在这里例如考虑烧结的材料。但是也可以通过其它不同的、配有小孔的材料保证液体的透过性。
有利的是，所述环被管道穿过，通过管道可以导流冷却介质。该管道可以是另一循环的组成部分，它独立于可能现有的用于上述冷却液体的循环。冷却介质和冷却液体可以是不同的。它们也可以通过不同的恒温装置不同地加热。利用上述管道可以冷却环，由此保证快速地排出大量的薄膜管热量。
在本发明的另一有利实施例中，在薄膜管的输运方向上看去，所述环在其大小上可以变化。因此用于薄膜管的冷却段可以变化，由此可以使薄膜管更剧烈地冷却。在此例如可以由多个单个的环段组成环，环段可以叠摞。根据所期望的冷却段叠摞或多或少的环段。以适合的方式可以使环段相互连接。在另一变化中可以使环段相互移动地固定，其中一部分环段包括凸肩，它们遮盖部分其它环段内壁，由此在移动后不产生外露的部位。
为了方便地固定幅面在环上，特别有利的是，在腔室的上边缘和下边缘上分别设有环绕的梁，在其上固定幅面。以不同的形式实现幅面在梁上的固定。因此可以设有与梁旋紧的板条，它们使幅面顶压在梁上。在此梁可以包括与板条互补的凹下例如槽，由此板条不突出于环的内圆周。为了固定幅面也可以设想卡子。专业人员公知其它的可以在这里应用的固定方式。
有利的是，所述腔室的高度可以在薄膜管的输运方向上变化。由此可以改变向外作用于薄膜管上的力的大小。也能够预紧幅面，由此不会使幅面由于负压的影响这样剧烈地向外拉。
在本发明的另一扩展结构中规定，在所述腔室的下边缘以上设有另一环形的基体，它包括面对薄膜管的表面，该表面相对于薄膜管的外表面倾斜。在此该表面在薄膜管的输运方向上锥形地收缩。通过这种方式使在腔室开孔部位具有大多更大内径的薄膜管再相继地返回到其初始直径。在此幅面在这个表面的内侧面上延伸，由此使薄膜管不直接与表面接触。
在此特别有利的是，所述基体可以以处于过压下的流体加载，并且所述面对薄膜管的表面对于这个流体是可透过的。该流体例如可以是液体，例如冷却液体。但是也可以规定，在此使用气体例如空气。在此气体是特别有利的。该流体通过过压进入到幅面与薄膜管之间，并且在这里是幅面与薄膜管之间的滑膜，由此可以使薄膜管的直径无接触地返回到初始的直径。
附图说明
由具体的描述和附图给出本发明的其它实施例。其各个附图示出：
图1 按照现有技术的装置，
图2 按照本发明的装置，
图3 按照本发明装置的另一实施例，
图4 另一实施例，在其中环包括多个环段，
图5 另一实施例，在其中环包括多个环段，它们可以相互移动，
图6 图5的局部，其中环段已经相互移动。
具体实施方式
图1示出按照DE 2 005 182公开的现有技术的、用于薄膜管2定径的装置1。薄膜管2通过吹嘴3的环形出口缝隙在重力方向z上向下挤出。通过未示出的输送管通常将气体导引到薄膜管2的内部，该气体具有与环境压力相比增加的压力。因此薄膜管在其在方向z上输运时首先继续扩展。由于薄膜管的气体含量也经常谈及吹膜。扩展首先在薄膜管进入环4时结束，该环是装置1的一主要组成部分。在这里薄膜管的径向延展可能性通过内壁5限制。薄膜管经常在进入到装置以后固化成结晶的或部分结晶的复合物。这通过冷却到薄膜管材料熔点以下实现。通过从熔化到固化的过渡点确定的环绕线称为冻结线6。
作用于薄膜管上的力主要是薄膜管的自身保持力7，它与薄膜管的强度有关，还有拉力8，它主要来自薄膜管的重力和由被驱动的薄膜输运装置（例如排出辊）施加的力。对于在薄膜管2中冻结线以上的点9对于确定材料例如PP的力比例通过箭头7和8的长度表示。箭头7是薄膜管可以施加的最大保持力。这个箭头明显短于表示拉力的箭头8。薄膜在冻结线以上的撕裂肯定产生。在现有技术的装置中某些材料不能加工成具有所期望透明度的塑料的薄膜管。
在这里有益地实现一装置，如同下面借助于在图2中所示的实施例解释的那样。在本发明中重要的是，设有一设施11，它在径向施加力在薄膜管上，由此产生滑动摩擦力10，它与拉力8相反指向。下面还要详细描述这个设施11的示例。
在冻结线6以下拉力8’作用于薄膜管上。这个力不仅与保持力7’相反指向，它与冻结线以上的保持力7相比更大，而且也与滑动摩擦力10相反指向。有利地这样调节力，使薄膜管以所期望的速度输运，但是不撕裂。在冻结线以上的点上力比例与现有技术相比不同。因为现在薄膜管不再以其全部的重力牵拉，而是只以直到施加径向力的高度的幅面段重力，现在拉力8小于最大保持力7。通过按照本发明的装置可以加工其最大保持力7不是非常大的材料。
在这个实施例中所述环4首先包括至少一上沟，其面对薄膜管的壁比外壁14更低，由此可以使这样多的冷却液体15、下面简称水灌入到沟里面，使水越过壁13并且可以进入到环4内壁5与薄膜管12之间。借助于箭头16表示水流。环4的上部分17配有管道18，通过它们可以导流冷却介质。这个冷却介质排出通过水15和环4从软管2中提取的热量。
为了施加薄膜管2的径向力，所述环4的下部18包括环绕的腔室20，它在面对薄膜管2的一侧上具有同样环绕的开孔。但是这个腔室20通过环绕的幅面21封闭，它最好由透水的织物制成。该幅面21以点线表示，用于表明冷却液15的通过性。通过箭头22象征性地表示水本身的通过性。
现在为了能够施加一径向力在薄膜管2上，腔室通过吸孔23与未示出的真空产生装置连接，通过该装置可以在腔室20里面产生负压。但是这样选择负压，使水不被吸出，而是可以聚集在槽24里面，由此可以通过接头25排出水。负压指的是相对于环境压力更低的压力。压差位于1至20mbar，优选1至10mbar，尤其1至5mbar。根据薄膜管材料和/或按照其厚度和/或其它参数调整的这种压差引起足够高的滑动摩擦力，但是避免，薄膜管太强烈地吸引到幅面21上，这可能导致薄膜管的刮伤或其它损伤。
为了固定幅面21在腔室的上边缘和下边缘上分别设有梁26,27，在其上幅面21通过上以及下边缘固定。原则上可以使用不同的固定方法。有利地例如旋紧与梁26和27连接的板条28,29并由此卡紧幅面的边缘。但是至少10%、而优选至少20%的表面部分无支持，即，在背离薄膜管的一侧上幅面不顶靠在基体上。
在腔室20的出口侧上设有另一环绕的且配有空腔31的基体30。通过输入孔32流体可以导入到这个空腔31里面，流体处于过压下。面对薄膜管2的壁33对于这个流体是透过的，由此流体可以穿过壁体和覆盖壁体33的幅面21。流体形成一流体膜，它无接触地导引薄膜管。流体流的走向通过箭头34给出。在此流体流分成两个分量。一部分穿过薄膜管一起引出并且在薄膜管2的输运方向z上离开装置1，而第二部分由于在腔室20里面存在的负压逆着输运方向向上并且通过腔室20吸出。如果作为流体使用空气或其它气体，则它可以起到密封的作用并由此避免冷却液体15向下大部分地流出。
所述壁33在薄膜管2的输运方向上形成截锥形，由此使薄膜管相继地返回到其初始直径上，薄膜管已经在环4的上部17中具有这个直径。在此表面33与输运方向z有利地形成0至30度、尤其5至20度的角度。
图3示出按照本发明装置的另一实施例。这个实施例对应于图2，但是腔室20在其延展上在输运方向z上是可以变化的。为此腔室20分成两个部分36和37，它们通过密封35相对于环境密封。专业人员熟悉用于调整高度和其结构的设施，因此在这里不再继续解释。
在图4中的环4由环段组成。在本示例中是环段38和39。根据所期望的以及必需的冷却长度可以添加其它环段或者取出一个环段。
在图5中一环段、在这里环段39包括凸肩40，它与另一环段、在这里环段38的内壁搭接。环段38和39也包括凸肩40的内表面最好这样成形，使得环可以良好地保证其定径功能。为此尤其要避免锐利的棱边。
在图6中两个环段38和39相互移动，由此延长冷却长度。凸肩40还总是部分地与环段38的内表面搭接，由此不会中断冷却路径。
按照图5的实施例也可以与按照图4的实施例组合。例如可以设想，多对互补的环段前后地设置，其中可以添加或去除环段对。由此得到非常大的冷却长度变化。
在本公开中公开了不同的特征。因此同样包括所有的特征组合，尽管没有专门地描述它们。因此可以设想许多其它的实施例变化，它们再现按照本发明的思想。
附图标记清单
1       用于薄膜管2定径的装置
2       薄膜管
3       风嘴
4       环
5       内壁
6       冻结线
7       7’最大保持力
8       8’拉力
9       冻结线以上的点
10     滑动摩擦力
11     用于施加径向力到薄膜管上的装置
12     上沟
13     上沟壁
14     外壁
15     冷却液
16     冷却液15流
17     环4的上部分
18     管道
19     环4的下部分
20     环绕的腔室
21     环绕的幅面
22     箭头
23     吸孔
24     槽
25     接头
26     梁
27     梁
28     板条
29     板条
30     基体
31     空腔
32     输入孔
33     壁
34     流体流
35     密封
36     腔室20的下部分
37     腔室20的上部分
38     环段
39     环段
40     凸台
z       薄膜管的输运方向/重力的方向

Claims (12)

1.一种用于薄膜管定径的装置，该薄膜管可以利用风嘴挤出，该装置包括下面的特征：
-一环，沿着其内壁可以在输运方向上导引挤出的薄膜管，
-一冷却液制备装置，通过它可以制备冷却液，它可以在内壁与薄膜管之间导流，其特征在于，
-所述环在薄膜管从环的出口部位包括至少一敞开的腔室，其中该腔室的至少一开孔面对薄膜管，并且通过至少一透液体的部件封闭并且
-所述腔室以负压加载。
2. 如上述权利要求所述的装置，其特征在于，所述腔室完全围绕薄膜管延伸。
3. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述部件是一幅面。
4. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述幅面包括至少一弹性的材料。
5. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述透液体的幅面包括透液体的织物。
6. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述环被管道穿过，通过管道可以导流冷却介质。
7. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述环在其大小上可以在薄膜管的输运方向上变化。
8. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述腔室的上边缘和下边缘分别配有环绕的梁，在其上固定幅面。
9. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述腔室的高度可以在输运方向上变化。
10. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述腔室的下边缘以上设有另一环形的基体，它包括面对薄膜管的表面，该表面相对于薄膜管的外表面倾斜。
11. 如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述基体可以以处于过压下的流体加载，并且所述面对薄膜管的表面对于这个流体是可透过的。
12.一种用于薄膜管定径的方法，利用风嘴可以挤出薄膜管，其中：
挤出的薄膜管沿着环的内壁导引，
通过一冷却液体制备装置提供冷却液体，其中冷却液体在内壁与薄膜管之间导流，其特征在于，
所述环在薄膜管从环的出口部位包括至少一敞开的腔室，其中该腔室的至少一开孔面对薄膜管，并且通过至少一透液体的部件封闭并且
所述腔室以负压加载。
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