DD289243A5 - Anordnung zur gestaltung des temperaturprofiles am umfang des folienschlauches - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Gestaltung des Temperaturprofils am Umfang des Folienschlauches. Sie bezieht sich auf die Folienwandtemperaturregulierung und wird bei Blasfolienextrusionsanlagen mit Innenkuehlsystem angewendet. Erfindungsgemaesz sind auf der Oberflaeche des Innenkuehlsystems Heiz- und Kuehlelemente zum Erwaermen und/oder Abkuehlen der vorbeistroemenden Innenkuehlluft und am mit definierter Halslaenge extrudierten Folienschlauch ein Waermestrahlungsmeszgeraet angeordet. UEber eine Auswerteeinheit werden die Heiz- und Kuehlelemente entsprechend der gemessenen Waermeinhalte der Folienwand lokal zum Heizen oder Kuehlen angesteuert, um damit das Waermeniveau am Umfang des Folienschlauches gezielt zu manipulieren.{Folienwandtemperaturregulierung; Blasfolienschlauch; Innenkuehlsystem; Heiz- und Kuehlelemente; Waermestrahlungsmeszgeraete; Auswerteeinheit; Halbleiter; PTC- und Peltierelement}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Regulierung der Folienwandtemperatur eines extrudieren Blasfolienschlauches zur Beeinflussung des Temperaturprofils und wird an Blasfolienanlagen mit Innenluftkühlung angewendet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei der Herstellung von Blasfolie aus thermoplastischen Rohstoffen wird überwiegend eine kombinierte Schlauchaußen· und Innenkühlung angewendet, um eine möglichst gleichmäßige Abkühlung der Schlauchoberflächen zu erreichen. Trotzdem weist der extrudierte Folienschlauch am Umfang Dick- und Dünnstellen auf, die auf verschiedene Ursachen zurückzuführen sind. Zur Beseitigung dieser Dick- und Dünnstellen und somit zur Erzielung eines möglichst gleichmäßigen oder speziellen Dickenprofiles des extrudieren Folienschlauches werden Maßnahmen zur Temperaturregulierung der Polymermassen im Formwerkzeug und im Außenkühlsystem vorgenommen.

In DE 3014 989 wird ein Verfahren zur Steuerung der Foliendicke vorgeschlagen, bei dem die Formwerkzeugdüse in Temperierssktoren mit Stellgliedern eingeteilt ist, denen entsprechende Foliensektoren zugeordnet werden. Über ein Dickonmeßgerät und eine Auswerteeinheit erfolgt die Ansteuerung der einzelnen Temperiersektoren zum Heizen bzw. Kühlen, um die Massetemperatur in der Düse zu beeinflussen. In DE 3627129 wird die azimutale Luftverteilung am Oberteil eines Kühlringes der Außenkühlung benutzt, um den Kühlluftaustritt zu regulieren, in dem eine Vielzahl von Gewindestiften die Kühlluftaustrittsgeschwindigkeit manipuliert und damit Einfluß auf das Dickenprofil des extrudieren Schlauches ausgeübt wird. Nachteilig in beiden Lösungen ist, daß eine ungenügende partielle Beeinflussung des Folienschlauchprofiles vorliegt. Ein direkter Einfluß auf die Temperaturverteilung a,n Umfang des Folienschlauches wird nicht erreicht. Weiterhin werden die im DE 3014989 fixierten pneumatischen Bauelemente am Umfang der Düse auf Grund der hohen Lastspielhäufigkeit in ihrem Verschleißverhalten extrem beansprucht.

Die Lösung nach DE 3802146 sieht vor, einen Folienschlauch vor seiner Verstreckung mit Infrarotstrahlern thermisch zu beeinflussen. Die Infrarotheizvorrichtungen können außerhalb und/oder innerhalb des Schlauches quer zur Austrittsöffnung der Schmelze aus dem Formwerkzeug angeordnet sein und werben durch Sensoren in ihrer Intensität gesteuert. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß eine optimierte Energiezuführung nur unter konstanten Bedingungen erfolgen kann, die im normalen Produktionsprozeß nicht gegeben sind.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, das Dickenprofil des extrudieren Folienschlauches zu beeinflussen, um eine optimiere Fahrweise im unteren Toleranzbereich zu ermöglichen oder spezielle Dicken-bzw. Dünnprofile erzeugen zu können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärmeinhalt in der Folienwandstärke des Schlauches gezielt zu beeinflussen und somit ein definiertes Wärmeniveau am Schlauchumfang zu ermöglichen. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf der Oberfläche des Innenkühlsystemes einer Blasfolienanlage steuerbare Heiz- und Kühlelemente angeordnet sind, welche die vorbeiströmende Innenkühlluft lokal erwärmen oder abkühlen. Die Elemente sind einzeln oder in Gruppen ansteuerbar.

Am mit definierter Halslänge extrudieren Folienschlauch ist mindestens ein Wärmestrahlungemeßgerät angeordnet, das den Wärmeinhalt der Folienwand am Umfang des Folienschlauches erfaßt. Dabei muß eine Relativbewegung zwischen Wärmestrahlungsmeßgerät und Folienschlauch vorliegen. Eine Auswerteeinheit vergleicht die erfaßten Folienwandtemperaturen und steuert die Heiz- und Kühlelemente auf der Oberfläche des Innenkühlsystemes bei festgestellten Abweichungen vom Sollwert. Nach einem fixierten Algorithmus erfolgt eine stetige Abfrage und eventuelle Korrektur der Folienwandtemperatur über die Heiz- und Kühlelemente, bis ein Wärmeniveauausgleich am Umfang erreicht ist, was einem vorgegebenen Dickenprofil des Folienschlauches entspricht. In die Gesamtsteuerung des Systomes ist ein Dickenmeßgerät und ein Folienabzug integriert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigt Figur 1 den schematischen Aufbau einer Anordnung zur Folienwandtemperaturregulierung.

Der Folienschlauch 1 wird auf einer Folienblasanlage mit Innenkühlsystem 2 in Langhalsfahrweise extrudiert. Auf der Oberfläche des Innenkühlsystems 2 sind Heiz- und Kühlelemente 3 oder als Variante nur Heizelemente angeordnet. Das können Halbleiterelemente, Elemente auf der Basis von Bariumtitanat-Keramik- auch als PTC-Heizelemente bezeichnet oder Peltierscheiben sein. Am Folienschlauch 1 sind im Halsbereich mit definierter Entfernung rwei Wärmestrahlungsmeßgeräte 4 um 300-700mm höhenversetzt auf dem Außenkühlring oder an einer Kalibriereinrichtung angeordnet, die synchron um 360 Grad reversieren und den Wärmeinhalt der Folienwand am Umfang des Folienschlauches 1 erfassen. Der Mikroprozessor 5 vergleicht den im Programm selbstätig integrierten Sollwert mit den Abweichungen am Umfang des Schlauches und steuert die Heiz- und Kühlelemente 3 nach einem fixierten Algorithmus. Die Heiz- und/oder Kühlelemente 3 erwärmen oder kühlen die vorbeiströmende Innenkühlluft an den partiell angesteuerten Steifen. Dabei wird das Wärmeniveau des Folienschlauches 1 symmetrisch oder asymmetrisch angeglichen und das gewünschte Dickenprofil gezielt manipuliert.

Claims (5)

1. Anordnung zur Gestaltung des Temperaturprofils am Umfang des Folienschlauches, der mit definierter Halslänge auf einer Anlage mit Innenluftkühlung extrudiert wird, unter Verwendung eines Wärmestrahlungsmeßgerätes, und einer Auswerteeinheit, wobei zwischen Wärmestrahlungsmeßgerät und Folienschlauch eine Relativbewegung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Innenkühlsystems steuerbare Heiz- und/oder Kühlelemente zum Erwärmen oder Abkühlen der vorbeiströmenden Innenkühlluft angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Oberfläche des innenkühlsystems angeordneten Heiz- und/oder Kühlelemente symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet und einzeln oder gruppenweise ansteuerbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- und/oder Kühlelemente als Halbleiterelemente ausgebildet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- und/oder Kühlelemente als Peltierscheiben ausgebildet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente als PTC-Elemente ausgebildet sind.