DE10122856A1 - Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien - Google Patents

Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischen Kunststoff mit mindestens einem Zuführungskanal für die Kunststoffschmelze, der in einer ringförmigen Austrittsdüse mündet, mit Leitungen zum Zu- und Abführen von Innenkühlluft und mit einem den extrudierten Kunststoffschlauch einfassenden Außenkühlring, der in Sektoren unterteilt ist, in denen die auf den extrudierten Folienschlauch geblasene Luft unterschiedlich erwärmbar und/oder kühlbar ist. Erfindungsgemäß sind im Folienblaskopf zusätzlich auf Umfang verteilt Heizpatronen und/oder Bohrungen auf Umfang integriert, die im wesentlichen senkrecht zu dem Außenkühlring ausgerichtet sind und aus denen zusätzlich unterschiedlich temperierbare Luft ausblasbar ist. Dabei ist jeweils eine erste Steuereinheit für die Heizpatronen und/oder Kühlelemente im Außenkühlring und eine zweite Steuereinheit für die Heizpatronen bzw. die aus den zusätzlichen Bohrungen im Folienblaskopf ausgeblasene Luft vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Folienblasköpfe dieser Art sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt, wobei die in axialer Richtung durch den Folienblaskopf zugeführte und abgezogene Innenkühlluft der Kühlung des extrudierten Folienschlauches und dem Aufblasen des Folienschlauches zu einer den schmelzflüssigen Kunststoffschlauch ausrec­ kenden Schlauchfolienblase dient. Der Außenkühlring weist einen auf den extru­ dierten Folienschlauch gerichteten ringförmigen Düsenspalt auf, durch den dieser mit Kühlluft angeblasen wird, so daß dieser zur Erhöhung der Ausstoßleistung schnell mit möglichst tiefliegender sogenannter Frostlinie abgekühlt wird.
Um die Dicke des zu einer Schlauchfolienblase aufgeblasenen Folienschlauches über dessen Umfang regeln zu können, ist es bekannt, die schlauchförmige extru­ dierte Kunststoffschmelze über ihren Umfang abschnittsweise unterschiedlich zu erwärmen und/oder zu kühlen, um das Dickenprofil zu beeinflussen. Hierbei wird die Wirkung ausgenutzt, daß beim Aufblasen des Kunststoffschlauches zu einer Schlauchblase die wärmeren Bereiche stärker und die kühleren Bereiche weniger stark ausgereckt werden. Aus der DE 42 07 439 ist es bekannt, daß der Außen­ kühlring in Sektoren unterteilt ist, in denen die auf den extrudierten Folienschlauch geblasene Luft unterschiedlich erwärmbar und/oder kühlbar ist. Dieser Folienblas­ kopf weist eine kompakte Bauweise auf, weil die Elemente zur unterschiedlichen Erwärmung bzw. Kühlung der auf den extrudierten Folienschlauch geblasenen Luft unmittelbar in den Außenkühlring integriert sind. Zur Erwärmung können hier auf Umfang verteilte Heizpatronen und zur Kühlung auf Umfang verteilte Peltierele­ mente verteilt angeordnet seien.
Aus der DE 42 36 443 A sind andererseits Folienblasköpfe bekannt geworden, bei denen im Folienblaskopf selbst auf Umfang verteilte Heizpatronen integriert sind, wobei diese Heizpatronen zur Regelung der Dicke des Folienschlauches jeweils ansteuerbar sind. Dieses System weist allerdings gegenüber dem System mit dem Außenkühlring den Nachteil einer trägeren Regelung auf.
Auch wenn der aus DE 42 07 439 A bekannte Folienblaskopf eine schnelle und genaue Regelung der auf den aus dem Folienblaskopf austretenden Folien­ schlauch aufgeblasenen Kühlluft ermöglicht, ergeben sich trotzdem Ungenauigkei­ ten bei der Regelung der Wanddicke des Folienblasschlauches dadurch, daß im Bereich des Düsenaustritts des Außenkühlrings Wechselwirkungen zwischen der temperierten aus dem Außenkühlring strömenden Luft und der Umgebungsluft stattfinden. Hier entstehen in Abhängigkeit von den gegebenenfalls wechselnden Umgebungsbedingungen instationäre Turbulenzen, die das Kühlergebnis im Be­ reich des Folienschlauches in unvorhersehbarer Weise beeinträchtigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Folien­ blaskopf derart weiterzubilden, daß die Regelung der Wanddicke des Folienblas­ schlauches zuverlässiger durchführbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend von einem gattungsgemäßen Folienblaskopf durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist der Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus ther­ moplastischem Kunststoff mindestens einen Zuführungskanal für die Kunststoff­ schmelze, der in einer ringförmigen Austrittsdüse mündet, auf, weiterhin Leitungen zum Zu- und Abführen von Innenkühlluft und einen den extrudierten Kunststoff­ schlauch einfassenden Außenkühlring, der in Sektoren unterteilt ist, in denen die auf den extrudierten Folienschlauch geblasene Luft unterschiedlich erwärmbar und/oder kühlbar ist. Erfindungsgemäß sind im Folienblaskopf zusätzlich auf Um­ fang verteilte Heizpatronen integriert. Zusätzlich oder alternativ dazu können im Folienblaskopf zusätzliche Bohrungen auf Umfang angeordnet sein, die im wesent­ lichen senkrecht zu dem Außenkühlring ausgerichtet sind, wobei aus diesen unter­ schiedlich temperierbare Luft ausblasbar ist. Nach der Erfindung können jeweils eine erste Steuereinheit für die Heizpatronen und/oder Kühlelemente im Außen­ kühlring und eine zweite Steuereinheit für die Heizpatronen bzw. für die Steuerung des Volumenstroms bzw. der Temperatur der aus den zusätzlichen Bohrungen im Folienblaskopf ausblasbaren Luft vorgesehen sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind im Außenkühlring Heizpatronen und/oder Kühlelemente auf Umfang angeordnet.
Die Steuereinheiten können in Abhängigkeit von dem Signal einer Dickenmeßein­ richtung für die Wanddicke der Folienblase steuerbar sein.
Vorzugsweise wird eine abhängige Regelung derart durchgeführt, daß zunächst die Heizpatronen und/oder Kühlelemente des Außenkühlrings und nachgeordnet die trägeren Heizpatronen innerhalb des Folienblaskopfes angesteuert werden.
Überraschend ergibt sich, daß die Überlagerung der Kühlung der Folienblase über den Außenring mittels der im Folienblaskopf selbst eingelassenen trägeren Heiz­ patronen eine exaktere Regelung auf die Wandungsdicke der Folienblase ermög­ licht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der einzigen Zeichnung ist ein Folienblaskopf gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung im vertikalen Schnitt gezeigt.
Dem Folienblaskopf 10 wird die Kunststoffschmelze 12 von einer schematisch an­ geordneten Strangpresse über ein Anschlußstück 14 zugeführt. Die Kunststoff­ schmelze wird dann zu ihrer Verteilung einem Ringverteilerkanal 16 zugeleitet, der dann in die ringförmige Austrittsdüse mündet. Der teilweise geschnittene Folien­ schlauch 3 tritt dann aus dem ringförmigen Düsenspalt aus, der durch zwei Mund­ stückringe gebildet ist. Auf dem äußeren Mundstückring liegt ein Kühlring 1, der durch einen Ringspalt Kühlluft auf die extrudierte Schlauchfolie 3 direkt oberhalb des Mundstückringes leitet.
Die zugeführte Kühlluft wird von einem nicht dargestellten Gebläse für Innen- und Außenkühlung gemeinsam gefördert und über ein Verbindungsrohr 18 dem Außen­ kühlring 1 bzw. über ein Rohr 20 einem Innenkühlring 22 zugeleitet, dessen Aus­ trittsspalt 24 vorzugsweise abwärts geneigt oder auch einfach radial nach außen blasend angeordnet ist, so daß der scharf gebündelte Luftstrahl die Innenseite des Folienschlauches etwa in der gleichen Höhe wie der des Außenluftstrahls trifft. Der grundsätzliche Aufbau des aus der Figur ersichtlichen Folienblaskopfes ist aus der DE 19 60 962 A bzw. der DE 42 07 439 A bekannt, auf die der Einfachheit halber zur weiteren Beschreibung verwiesen wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Folienblaskopf sind in dem Außenkühlring 1 Heizstä­ be gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet, die radial von außen nach innen ragen. Die Heizstäbe 4 sind, wie in der Figur ersichtlich, in der ringförmigen äußeren Wandung des Außenkühlringes 1 angeordnet. Die Heizstäbe 4 sind mit Heizpatronen versehen, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Neben dem Außenkühlring 1 mit den Heizstäben 4 sind im Folienblaskopf 10 im Bereich der ringförmigen Austrittsdüse gleich verteilt auf Umfang Heizpatronen 5 angeordnet, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Im oberen Bereich der Folienschlauchblase, d. h. im Bereich nach der Frostlinie ist eine Dickenmeßeinrichtung 9 zur Messung der Dicke des Folienschlauches ange­ ordnet. Die entsprechenden Meßwerte werden einer Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 8 für die Heizstäbe 4 im Außenkühlring zugeleitet. Von dieser Daten­ verarbeitungs- und Steuereinheit 8 aus werden die Werte weitergeleitet an eine Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 7 für die Heizpatronen 5 im Folienblaskopf weitergeleitet.
In der hier dargestellten Ausführung sind zusätzlich Luftrohre 6 im Folienblaskopf vorgesehen, die, wie in der Figur dargestellt, im wesentlichen senkrecht zu dem Außenkühlring ausgerichtet sind. Die Luftrohre 6 sind ebenfalls auf Umfang verteilt im Folienblaskopf 10 integriert. Durch die Luftrohre 6 kann dann in gesteuerter Weise unterschiedlich erwärmte und gekühlte Luft zugeführt werden, die in der dar­ gestellten Weise auf den Kühlluftstrom trifft, der aus dem Düsenspalt des Außen­ kühlringes 1 austritt.

Claims (5)

1. Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff mit mindestens einem Zuführungskanal für die Kunststoffschmelze, der in einer ringförmigen Austrittsdüse mündet, mit Leitungen zum Zu- und Abführen von Innenkühlluft und mit einem den extrudierten Kunststoffschlauch einfassenden Außenkühlring, der in Sektoren unterteilt ist, in denen die auf dem extrudierten Folienschlauch geblasene Luft unterschiedlich erwärmbar und/oder kühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Folienblaskopf zusätzlich auf Umfang verteilt Heizpatronen integriert sind und/oder im Folienblaskopf zusätzliche Bohrungen auf Umfang angeord­ net sind, die im wesentlichen senkrecht zu dem Außenkühlring ausgerichtet sind, wobei aus diesen zusätzlich unterschiedlich temperierbare Luft ausblasbar ist und daß jeweils eine erste Steuereinheit für die Heizpatronen und/oder Kühlelemente im Außenkühlring und eine zweite Steuereinheit für die Heizpa­ tronen im Folienblaskopf vorgesehen sind.
2. Folienblaskopf, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Außen­ kühlring Heizpatronen und/oder Kühlelemente auf Umfang angeordnet sind.
3. Folienblaskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheiten in Abhängigkeit von dem Signal einer Dickenmeßeinrichtung für die Wanddicke der Folienblase steuerbar sind.
4. Folienblaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Wandungsdicke der Folienblase zunächst die Heizpa­ tronen und/oder Kühlelemente im Außenkühlring und ergänzend die Heizpa­ tronen im Folienblaskopf ansteuerbar sind.
5. Folienblaskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Folienblaskopf zusätzliche Bohrungen auf Umfang angeordnet sind, die im wesentlichen senkrecht zu dem Außenkühlring ausgerichtet sind und daß aus diesen zusätzlich unterschiedlich temperierbare Luft ausblasbar ist.
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