DE102019102831A1 - Method and device for the plasma treatment of a material web and method and device for producing a hollow extrudate with a plasma-treated inner surface - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plasmabehandlung einer Materialbahn (12, 210), bei dem die zu behandelnde Materialbahn (12, 210) bereitgestellt wird, bei dem der Querschnitt der Materialbahn (12, 210) zumindest in einem Bereich der Materialbahn (12, 210) derart verändert wird, dass die Materialbahn (12, 210) einen im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum (28) bildet, und bei dem ein atmosphärischer Plasmastrahl (36, 128) erzeugt und im Behandlungsraum (28) auf die Materialbahn (12, 210) gerichtet wird, so dass die Materialbahn (12, 210) mit dem atmosphärischen Plasmastrahl (36, 128) beaufschlagt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung (10, 10', 10", 50) zur Plasmabehandlung einer Materialbahn (12, 210). Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlextrudats (410) mit plasmabehandelter Innenfläche.The invention relates to a method for plasma treatment of a material web (12, 210), in which the material web (12, 210) to be treated is provided in which the cross section of the material web (12, 210) at least in one area of the material web (12, 210 ) is changed in such a way that the material web (12, 210) forms a treatment space (28) which is at least partially closed in cross section, and in which an atmospheric plasma jet (36, 128) is generated and in the treatment space (28) onto the material web (12, 210) ) is directed so that the material web (12, 210) is acted upon by the atmospheric plasma jet (36, 128). The invention also relates to a device (10, 10 ', 10 ", 50) for plasma treatment of a web of material (12, 210). In addition, the invention relates to a method and a device for producing a hollow extrudate (410) with a plasma-treated inner surface.

Description

Nach einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn. Darüber hinaus betrifft die Erfindung nach einem zweiten Aspekt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlextrudats mit plasmabehandelter Innenfläche.According to a first aspect, the invention relates to a method and a device for the plasma treatment of a material web. Furthermore, according to a second aspect, the invention relates to a device and a method for producing a hollow extrudate with a plasma-treated inner surface.

Aus dem Stand der Technik, zum Beispiel aus EP 0 761 415 A1 oder EP 1 230 414 A1 , sind Plasmadüsen und Verfahren bekannt, um die Oberfläche eines Materials mittels Plasmabehandlung zu verändern, beispielsweise zur Hydrophilisierung der Oberfläche oder zur Plasmabeschichtung unter Zugabe eines Precursors.From the prior art, for example EP 0 761 415 A1 or EP 1 230 414 A1 , Plasma nozzles and methods are known for changing the surface of a material by means of plasma treatment, for example for hydrophilizing the surface or for plasma coating with the addition of a precursor.

Zur Plasmabehandlung einer Materialbahn, deren Breite nicht von dem Plasmastrahl einer einzelnen feststehenden Plasmadüse abgedeckt werden kann, ist es üblich, mehrere Plasmadüsen quer zur Erstreckungsrichtung der Materialbahn nebeneinander anzuordnen, um die Materialbahn gleichzeitig über die gesamte Breite zu behandeln, während diese unter den Plasmadüsen hinwegtransportiert wird. Weiterhin werden einzelne Plasmadüsen eingesetzt, die in einer Pendelbewegung über die Breite der Materialbahn verfahren werden.For the plasma treatment of a material web, the width of which cannot be covered by the plasma jet of a single fixed plasma nozzle, it is customary to arrange a plurality of plasma nozzles next to one another transversely to the direction of extent of the material web, in order to treat the material web simultaneously over the entire width while it is being transported under the plasma nozzles becomes. Individual plasma nozzles are also used, which are moved in a pendulum motion across the width of the material web.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine gleichmäßige Plasmabehandlung, insbesondere eine gleichmäßige Plasmabeschichtung einer Materialbahn auf diese Weise kaum zu erreichen ist. 1 zeigt schematisch die Behandlung einer Materialbahn 2, die sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt, mit mehreren nebeneinander angeordneten Plasmadüsen 4. Zwar wird die Materialbahn 2 auf diese Weise über die gesamte Breite mit den aus den Plasmadüsen 4 austretenden Plasmastrahlen 6 beaufschlagt. Wie das in 1 dargestellte Intensität-Orts-Diagramm (I-x-Diagramm) jedoch zeigt, addieren sich die Intensitäten der einzelnen Plasmastrahlen 6 nicht zu einer gleichmäßigen Intensitätsverteilung über die Breite der Materialbahn 2 auf, sondern ergeben eine ungleichmäßige Plasmaintensität, mit typischerweise maximaler Intensität direkt unterhalb der einzelnen Plasmadüse und minimaler Intensität zwischen den Plasmadüsen.However, it has been found that a uniform plasma treatment, in particular a uniform plasma coating of a material web, can hardly be achieved in this way. 1 shows schematically the treatment of a material web 2nd , which extends perpendicular to the plane of the drawing, with several plasma nozzles arranged side by side 4th . Although the material web 2nd this way across the entire width with those from the plasma nozzles 4th escaping plasma rays 6 acted upon. Like that in 1 However, the intensity-location diagram (Ix diagram) shown shows that the intensities of the individual plasma beams add up 6 not to a uniform intensity distribution across the width of the material web 2nd but result in an uneven plasma intensity, with typically maximum intensity directly below the individual plasma nozzle and minimum intensity between the plasma nozzles.

2 zeigt eine weitere übliche Konfiguration, bei der zur Behandlung der Materialbahn 2 eine Plasmadüse 4 in einer Pendelbewegung über der Breite der Materialbahn 2 hin und her verfahren wird (Doppelpfeil 8 in 2). Aufgrund der Wendepunkte an den Seitenkanten der Materialbahn 2 kommt es auch hierbei zu einer ungleichmäßigen Behandlung, wie sich aus dem in 2 dargestellten Intensitäts-Orts-Diagramm ergibt. In dem in 2 gezeigten Fall ist die Plasmaintensität in den Randbereichen überhöht. Abhängig von dem Betrieb und der Bewegung der Plasmadüse 4 kann auch eine Mittenüberhöhung auftreten. Eine recht gleichmäßige Behandlung kann zwar dadurch erreicht werden, dass die Plasmadüse 4 über die Seitenkanten der Materialbahn 2 hinausbewegt wird, so dass die Wendepunkte außerhalb der Materialbahn 2 liegen und das Abbremsen, Wenden und Beschleunigen der Plasmadüse 4 außerhalb der Materialbahn 2 erfolgt. Dies führt jedoch dazu, dass sich die Plasmadüse 4 einen erheblichen Zeitanteil außerhalb des Bereichs der Materialbahn 2 befindet, so dass die Behandlung recht ineffizient erfolgt. 2nd shows another common configuration in which to treat the web 2nd a plasma nozzle 4th in a pendulum motion across the width of the material web 2nd is moved back and forth (double arrow 8th in 2nd ). Because of the turning points on the side edges of the material web 2nd this also leads to uneven treatment, as can be seen in the 2nd shown intensity-location diagram results. In the in 2nd case shown, the plasma intensity is excessive in the edge regions. Depending on the operation and movement of the plasma nozzle 4th a mid rise can also occur. A fairly even treatment can be achieved by using the plasma nozzle 4th over the side edges of the material web 2nd is moved out so that the turning points outside the material web 2nd lying and braking, turning and accelerating the plasma nozzle 4th outside the web 2nd he follows. However, this leads to the plasma nozzle 4th a considerable amount of time outside the area of the material web 2nd is located, so treatment is quite inefficient.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn zur Verfügung zu stellen, mit dem eine gleichmäßigere Plasmabehandlung, insbesondere Plasmabeschichtung, der Materialbahn auf einfacherem Wege erreicht werden kann.Against this background, the object of the present invention is to provide a method and a device for plasma treatment of a material web with which a more uniform plasma treatment, in particular plasma coating, of the material web can be achieved in a simpler way.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Plasmabehandlung einer Materialbahn, bei dem die zu behandelnde Materialbahn bereitgestellt wird, bei dem der Querschnitt der Materialbahn zumindest in einem Bereich der Materialbahn derart verändert wird, dass die Materialbahn einen im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet, bei dem ein atmosphärischer Plasmastrahl erzeugt und im Behandlungsraum auf die Materialbahn gerichtet wird, so dass die Materialbahn mit dem atmosphärischen Plasmastrahl beaufschlagt wird.This object is achieved according to the invention by a method for plasma treatment of a material web, in which the material web to be treated is provided, in which the cross-section of the material web is changed at least in one area of the material web such that the material web forms a treatment space which is at least partially closed in cross-section, in which an atmospheric plasma jet is generated and directed at the material web in the treatment room, so that the material web is exposed to the atmospheric plasma jet.

Bei dem Verfahren kann die zu behandelnde Materialbahn insbesondere der Länge nach durch einen Behandlungsbereich transportiert und der Querschnitt der Materialbahn derart verändert werden, dass die Materialbahn im Behandlungsbereich den im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet. Auf diese Weise können praktisch beliebig lange Materialbahnen effektiv und gleichmäßig plasmabehandelt werden. Die Behandlungsintensität kann bei den zuvor beschriebenen Verfahren abhängig von der Transportgeschwindigkeit der Materialbahn eingestellt werden.In the method, the material web to be treated can in particular be transported lengthwise through a treatment area and the cross-section of the material web can be changed such that the material web in the treatment area forms the treatment room which is at least partially closed in cross-section. In this way, practically any length of material web can be effectively and uniformly plasma-treated. In the methods described above, the treatment intensity can be set as a function of the transport speed of the material web.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn, insbesondere zur Verwendung in dem zuvor beschriebenen Verfahren, mit einem Behandlungsbereich, mit einem Transportsystem, das dazu eingerichtet ist, eine Materialbahn durch den Behandlungsbereich zu transportieren, mit einer Führungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Querschnitt einer von dem Transportsystem transportierten Materialbahn derart zu ändern, dass die Materialbahn in dem Behandlungsbereich einen im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet, und mit einer Plasmadüse zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls, wobei die Plasmadüse dazu eingerichtet und angeordnet ist, eine im Betrieb durch den Behandlungsbereich transportierte Materialbahn in dem durch die Materialbahn gebildeten Behandlungsraum mit einem atmosphärischen Plasmastrahl zu beaufschlagen. Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Plasmabehandlung eines bahnförmigen Materials, insbesondere mit dem zuvor beschriebenen Verfahren.Furthermore, the above-mentioned object is achieved by a device for plasma treatment of a material web, in particular for use in the method described above, with a treatment area, with a transport system that is set up to transport a material web through the treatment area, with a guide device that is set up to change the cross section of a material web transported by the transport system such that the material web in the treatment area forms a treatment room which is at least partially closed in cross section, and with a plasma nozzle for generating an atmospheric plasma jet, wherein the plasma nozzle is set up and arranged to apply an atmospheric plasma jet to a material web transported through the treatment area during operation in the treatment room formed by the material web. The above-mentioned object is further achieved by using the above-described device for plasma treatment of a web-like material, in particular with the previously described method.

Es wurde erkannt, dass sich eine Materialbahn in einfacher Weise effizient und gleichmäßiger plasmabehandeln lässt, indem durch bereichsweise Querschnittsveränderung der Materialbahn ein im Querschnitt zumindest teilweise geschlossener Behandlungsraum gebildet wird. Mit dem Behandlungsraum wird ein Reaktionsraum geschaffen, so dass die den Reaktionsraum umgebende Wand, d.h. die Materialbahn, plasmabehandelt werden kann. Bereits die Bereitstellung eines solchen Reaktionsraums führt, gegenüber der offenen Behandlung einer flachen Materialbahn, zu einer Vergleichmäßigung des Plasmas bzw. etwaiger Reaktionen im Plasma, z. B. bei der Plasmapolymerisation, und erlaubt dadurch eine gleichmäßigere Plasmabehandlung, insbesondere Plasmabeschichtung der Materialbahn.It was recognized that a material web can be plasma-treated in a simple and efficient manner and more uniformly by forming a treatment space that is at least partially closed in cross-section by changing the cross-section of the material web in some areas. A reaction space is created with the treatment space so that the wall surrounding the reaction space, i.e. the material web, can be plasma-treated. Even the provision of such a reaction space leads to an equalization of the plasma or any reactions in the plasma, e.g. B. in plasma polymerization, thereby allowing a more uniform plasma treatment, in particular plasma coating of the material web.

Der durch die Änderung der Querschnittsform der Materialbahn gebildete, im Querschnitt zumindest teilweise geschlossene Behandlungsraum ermöglicht zudem eine effektive und gleichmäßige Plasmabehandlung mittels einer im Behandlungsraum positionierten, rotierenden Plasmadüsenöffnung. Zu diesem Zweck wird der Plasmastrahl vorzugsweise mittels einer im Behandlungsraum rotierenden Düsenöffnung auf die Materialbahn gerichtet. Da die Materialbahn den im Querschnitt geschlossenen oder zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet, gelangt der Plasmastrahl auf diese Weise über die gesamte Breite auf die Materialbahnoberfläche, ohne dass Richtungswechsel bei der Düsenöffnungsrotation erforderlich wären, die ansonsten zu einer ungleichmäßigen Plasmabehandlung führen könnten. In einer entsprechenden bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Plasmadüse eine Düsenöffnung auf, aus der im Betrieb der Plasmastrahl austritt, wobei die Düsenöffnung derart angeordnet ist, dass sie im Betrieb in dem durch die Materialbahn gebildeten Behandlungsraum positioniert ist, und wobei die Düsenöffnung dazu eingerichtet ist, im Betrieb zu rotieren.The treatment space formed by changing the cross-sectional shape of the material web and at least partially closed in cross-section also enables effective and uniform plasma treatment by means of a rotating plasma nozzle opening positioned in the treatment space. For this purpose, the plasma jet is preferably directed onto the material web by means of a nozzle opening rotating in the treatment room. Since the material web forms the treatment space, which is closed or at least partially closed in cross-section, the plasma jet reaches the material web surface over the entire width in this way, without the need to change directions in the nozzle opening rotation, which could otherwise lead to an uneven plasma treatment. In a corresponding preferred embodiment of the device, the plasma nozzle has a nozzle opening from which the plasma jet emerges during operation, the nozzle opening being arranged in such a way that it is positioned during operation in the treatment space formed by the material web, and the nozzle opening is set up for this to rotate in operation.

Bei der zu behandelnden Materialbahn kann es sich beispielsweise um eine Materialbahn aus Metall, Kunststoff, Gummi, Textilmaterial, Vlies, Faser-verstärktem Kunststoff, zum Beispiel Kohlenstoffaser- (CFK) oder Glasfaser-verstärktem Kunststoff (GFK), oder eine Kombination daraus handeln. Grundsätzlich sind dem Aufbau und den Materialien der Materialbahn keine Grenzen gesetzt; die Materialbahn sollte jedoch so beschaffen sein, dass sich ihr Querschnitt derart verändern lässt, um einen zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum zu bilden.The material web to be treated can be, for example, a material web made of metal, plastic, rubber, textile material, fleece, fiber-reinforced plastic, for example carbon fiber (CFRP) or glass fiber reinforced plastic (GFK), or a combination thereof. Basically, there are no limits to the structure and materials of the material web; however, the material web should be such that its cross section can be changed in such a way as to form an at least partially closed treatment room.

Die Materialbahn kann insbesondere als flache Materialbahn zur Verfügung gestellt werden, deren gleichmäßige Plasmabehandlung auf konventionelle Weise schwierig ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Materialbahn um eine flächig zusammenhängende Bahn (Bahnware).The material web can in particular be made available as a flat material web, the uniform plasma treatment of which is difficult in a conventional manner. The material web is preferably a flat, continuous web (web material).

Die Veränderung des Querschnitts der Materialbahn kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Seitenkanten der Materialbahn um- bzw. aufeinander zu gebogen werden, so dass die Materialbahn den im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet.The cross section of the material web can be changed in particular by bending the side edges of the material web around or towards one another, so that the material web forms the treatment space which is at least partially closed in cross section.

Der Querschnitt der Materialbahn kann zum Beispiel bereichsweise zu einem (in Umfangrichtung teilweise geschlossenen) C-förmigen Querschnitt oder auch zu einem (in Umfangrichtung vollständig geschlossenen) O-förmigen Querschnitt verändert werden. Grundsätzlich sind auch andere Querschnitte denkbar.The cross section of the material web can for example be changed in some areas to a (partially closed in the circumferential direction) C-shaped cross section or also to an (completely closed in the circumferential direction) O-shaped cross section. In principle, other cross sections are also conceivable.

Ist die Materialbahn beispielsweise zunächst im Wesentlichen eben und weist entsprechend eine ebene Querschnittsform auf, so kann der Querschnitt der Materialbahn durch Um- und Aufeinanderzubiegen der Seitenkanten zu einem C- oder O-förmigen Querschnitt umgeformt werden, durch den ein im Querschnitt teilweise bzw. vollständig geschlossener Behandlungsraum gebildet wird.If, for example, the material web is initially essentially flat and accordingly has a flat cross-sectional shape, the cross-section of the material web can be formed into a C-shaped or O-shaped cross-section by bending the side edges up and down, through which the cross-section is partially or completely closed treatment room is formed.

Ein ähnliches Prinzip ist auch aus einem anderen technischen Bereich, nämlich von Rohrgurtförderern bekannt, bei dem der Querschnitt eines laufenden Transportgurts nach dem Aufgeben eines Förderguts zu einem Rohr geändert wird, so dass das Fördergut sicher und z.B. staubfrei transportiert werden kann.A similar principle is also known from another technical area, namely of tube belt conveyors, in which the cross section of a running conveyor belt is changed to a tube after a conveyed item has been fed in, so that the conveyed item is safe and e.g. can be transported dust-free.

Der Behandlungsraum muss in Umfangsrichtung, d. h. im Querschnitt, nicht vollständig geschlossen sein. Weiterhin muss die Materialbahn sich nicht über den gesamten Querschnitt des Behandlungsraums erstrecken. Stattdessen kann der Behandlungsraum zum Beispiel auch an einer Umfangsseite, zum Beispiel nach oben, offen sein oder an einer Umfangsseite durch eine andere Fläche, zum Beispiel eine Führungsfläche, geschlossen sein.The treatment room must be in the circumferential direction, i.e. H. in cross section, not be completely closed. Furthermore, the material web does not have to extend over the entire cross section of the treatment room. Instead, the treatment room can, for example, also be open on a peripheral side, for example upwards, or closed on a peripheral side by another surface, for example a guide surface.

In Richtung der Längserstreckung der Materialbahn ist der Behandlungsraum insbesondere geöffnet. Auf diese Weise lässt sich von einer dieser beiden geöffneten Seiten beispielsweise eine Plasmadüse bzw. ein Düsenkopf einer Plasmadüse mit einer Düsenöffnung in den Behandlungsraum einbringen bzw. darin positionieren.The treatment room is particularly open in the direction of the longitudinal extent of the material web. In this way, for example, one of these two open sides can be opened Introduce or position the plasma nozzle or a nozzle head of a plasma nozzle with a nozzle opening in the treatment room.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils unabhängig voneinander sowohl für das Verfahren als auch für die Vorrichtung gelten. Zudem sind die einzelnen Ausführungsformen untereinander kombinierbar.Various embodiments of the method and the device are described below, the individual embodiments each independently of one another applying both to the method and to the device. In addition, the individual embodiments can be combined with one another.

Bei einer ersten Ausführungsform wird ein Precursor in den Plasmastrahl eingebracht. Durch den Plasmastrahl wird der Precursor aktiviert, fragmentiert und/oder zu einer chemischen Reaktion angeregt, so dass sich eine Schicht auf der Materialbahn bildet. Da die Beaufschlagung der Materialbahn mit dem Plasmastrahl und damit auch mit dem Precursor im Plasmastrahl sehr gleichmäßig erfolgt, kann mit diesem Verfahren auch eine sehr gleichmäßige Plasmabeschichtung der Materialbahn erreicht werden. Die Dicke der abgeschiedenen Schicht kann durch die Precursormenge und/oder durch die Geschwindigkeit gesteuert werden, mit der die Materialbahn durch den Behandlungsbereich bzw. relativ zur Düsenöffnung transportiert wird.In a first embodiment, a precursor is introduced into the plasma jet. The precursor is activated, fragmented and / or excited to a chemical reaction by the plasma jet, so that a layer forms on the material web. Since the plasma jet and thus also the precursor in the plasma jet act very uniformly on the material web, a very uniform plasma coating of the material web can also be achieved with this method. The thickness of the deposited layer can be controlled by the amount of precursor and / or by the speed at which the material web is transported through the treatment area or relative to the nozzle opening.

Als Precursor kann beispielsweise ein organisches Molekül verwendet werden, zum Beispiel ein organisches Molekül, das unter der Einwirkung des Plasmastrahls polymerisiert und dadurch eine plasmapolymerisierte Schicht auf der Oberfläche der Materialbahn ausbildet. Neben organischen Precursoren kommen auch anorganische Precursoren in Betracht.For example, an organic molecule can be used as a precursor, for example an organic molecule that polymerizes under the action of the plasma jet and thereby forms a plasma-polymerized layer on the surface of the material web. In addition to organic precursors, inorganic precursors can also be used.

Durch Verwendung eines Precursors kann insbesondere eine gleichmäßige Kohlenstoffschicht auf der Materialbahn abgeschieden werden, was sich mit den bisherigen Plasmabeschichtungsmethoden als besonders schwierig herausgestellt hat. Zu diesem Zwecke wird vorzugsweise ein aliphatischer Precursor, zum Beispiel Methan oder Azetylen, oder auch ein aromatischer Precursor verwendet. Bei Verwendung eines gasförmigen Precursors, zum Beispiel Methan oder Azetylen, kann dieser gleichzeitig als Arbeitsgas für eine Plasmadüse zur Erzeugung des Plasmastrahls verwendet werden.By using a precursor, in particular a uniform carbon layer can be deposited on the material web, which has proven to be particularly difficult with the previous plasma coating methods. For this purpose, an aliphatic precursor, for example methane or acetylene, or else an aromatic precursor is preferably used. If a gaseous precursor, for example methane or acetylene, is used, it can simultaneously be used as the working gas for a plasma nozzle for generating the plasma jet.

Anstatt den Precursor in den Plasmastrahl einzubringen, kann der Precursor auch direkt auf die Materialbahn aufgebracht werden, insbesondere bevor oder während diese mit dem Plasmastrahl überstrichen wird.Instead of introducing the precursor into the plasma jet, the precursor can also be applied directly to the material web, in particular before or while the plasma jet is being swept over it.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Schutzgas in den Behandlungsraum eingebracht. Bei dem Schutzgas kann es beispielsweise um Stickstoff, um ein Edelgas oder Mischungen daraus handeln. Auf diese Weise kann die Plasmabehandlung, insbesondere Plasmabeschichtung, unter Schutzgas erfolgen, um zum Beispiel eine Oxidation eines Precursors zu verhindern. Da die Materialbahn den im Querschnitt im Wesentlichen geschlossenen Behandlungsraum bildet, sind aufwändige konstruktive Aufbauten zur Aufrechterhaltung der Schutzgasatmosphäre entbehrlich.In a further embodiment, a protective gas is introduced into the treatment room. The protective gas can, for example, be nitrogen, an inert gas or mixtures thereof. In this way, the plasma treatment, in particular plasma coating, can be carried out under protective gas in order, for example, to prevent oxidation of a precursor. Since the material web forms the treatment room, which is essentially closed in cross section, complex design structures for maintaining the protective gas atmosphere are unnecessary.

Bei einer Ausführungsform wird der Querschnitt der Materialbahn derart verändert, dass die Materialbahn einen Behandlungsraum mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt bildet. Weiterhin ist die Rotationsachse der Düsenöffnung vorzugsweise in der Mitte des im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitts positioniert. Auf diese Weise kann eine besonders gleichmäßige Behandlung der Materialbahn erreicht werden, da der Abstand zwischen der Düsenöffnung und der mit dem Plasmastrahl beaufschlagten Materialbahn bei Drehung der Düsenöffnung im Wesentlichen konstant bleibt.In one embodiment, the cross section of the material web is changed such that the material web forms a treatment room with an essentially circular cross section. Furthermore, the axis of rotation of the nozzle opening is preferably positioned in the middle of the essentially circular cross section. In this way, a particularly uniform treatment of the material web can be achieved since the distance between the nozzle opening and the material web exposed to the plasma jet remains essentially constant when the nozzle opening rotates.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird die zu behandelnde Materialbahn als Rollenware auf einer Rolle bereitgestellt und von der Rolle abgewickelt. Nach der Beaufschlagung mit dem Plasmastrahl wird die Materialbahn vorzugsweise wieder auf eine Rolle aufgewickelt. Bei einer entsprechenden Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Abrollvorrichtung zum Abrollen einer Materialbahn von einer Rolle und/oder eine Aufrollvorrichtung zum Aufrollen einer Materialbahn auf eine Rolle auf. Auf diese Weise lassen sich platzsparend lange Materialbahnen verarbeiten.In a further embodiment, the material web to be treated is provided as a roll product on a roll and unwound from the roll. After exposure to the plasma jet, the material web is preferably rewound on a roll. In a corresponding embodiment, the device has a rolling device for rolling a material web from a roll and / or a rolling device for rolling a material web onto a roll. In this way, long material webs can be processed to save space.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Querschnitt der Materialbahn nach der Beaufschlagung der Materialbahn mit dem Plasmastrahl geändert, insbesondere in eine ebene Querschnittsform. Insbesondere kann der Querschnitt der Materialbahn wieder in die ursprüngliche Ausgangsform geändert werden. Wird die zu behandelnde Materialbahn beispielsweise als Rollenware auf einer Rolle bereitgestellt, von der Rolle abgewickelt und vor der Beaufschlagung mit dem Plasmastrahl im Querschnitt so verändert, dass sie den Behandlungsraum bildet, so kann sie nach der Beaufschlagung mit dem Plasmastrahl zum Beispiel wieder zurück in die ebene Querschnittsform gebracht und wieder auf eine Rolle aufgewickelt werden.In a further embodiment, the cross section of the material web is changed after the application of the plasma jet to the material web, in particular to a flat cross-sectional shape. In particular, the cross section of the material web can be changed back to the original shape. If, for example, the material web to be treated is provided on a roll as a roll, unwound from the roll and the cross-section is changed in such a way that it forms the treatment room before it is exposed to the plasma jet, it can, for example, return to the treatment area after exposure to the plasma jet brought flat cross-sectional shape and rewound on a roll.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird der im Querschnitt zumindest teilweise geschlossene Behandlungsraum durch mehrere Materialbahnen oder verschiedene Abschnitte derselben Materialbahn gebildet. Beispielsweise ist es denkbar, dass zwei Materialbahnen gleichzeitig behandelt werden, wobei die Querschnitte der Materialbahnen derart geändert werden, dass die Materialbahnen zusammen den Behandlungsraum bilden, beispielsweise eine erste Materialbahn den unteren Teil des Behandlungsraums und eine zweite Materialbahn den oberen Teil des Behandlungsraums.In a further embodiment, the treatment space, which is at least partially closed in cross section, is formed by a plurality of material webs or different sections of the same material web. For example, it is conceivable that two material webs are treated at the same time, the cross sections of the material webs being changed such that the material webs together form the treatment room, for example a first one Material web the lower part of the treatment room and a second material web the upper part of the treatment room.

Weiterhin ist es denkbar, dass der Behandlungsraum durch verschiedene Abschnitte derselben Materialbahn gebildet wird, beispielsweise indem eine Materialbahn derart geführt wird, dass ein Abschnitt der Materialbahn mit einer innenliegenden Vorderseite einen ersten Teil des Behandlungsraums und ein anderer Abschnitt der Materialbahn mit innenliegender Rückseite einen zweiten Abschnitt des Behandlungsraums bildet. Auf diese Weise kann die Materialbahn beidseitig gleichmäßig plasmabehandelt, insbesondere plasmabeschichtet werden.Furthermore, it is conceivable that the treatment room is formed by different sections of the same material web, for example by guiding a material web in such a way that a section of the material web with an inner front face a first part of the treatment room and another section of the material web with an inner rear face a second section of the treatment room. In this way, the material web can be evenly plasma-treated on both sides, in particular plasma-coated.

Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die zu behandelnde Materialbahn aus unverbundenen nebeneinander angeordneten Filamenten. Es wurde erkannt, dass sich mit dem zuvor beschriebenen Verfahren nicht nur flächig zusammenhängende Materialbahnen plasmabehandeln lassen, sondern auch eine Mehrzahl Filamente, wie zum Beispiel Fäden, Garne oder Drähte, indem die Filamente, zum Beispiel nach Abwickeln der einzelnen Filamente von einer jeweiligen Spule, derart nebeneinander angeordnet werden, dass sie eine Materialbahn bilden.In a further embodiment, the material web to be treated consists of unconnected filaments arranged next to one another. It was recognized that the method described above can not only be used to plasma-treat coherent material webs, but also a plurality of filaments, such as threads, yarns or wires, in that the filaments, for example after unwinding the individual filaments from a respective spool, be arranged side by side such that they form a material web.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Führungseinrichtung eine Mehrzahl von Führungsrollen, die derart angeordnet sind, dass der Querschnitt einer über die Führungsrollen geführten Materialbahn derart geändert wird, dass die Materialbahn im Behandlungsbereich den im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet. Die Verwendung von Führungsrollen zur Änderung des Querschnitts der Materialbahn ist besonders für Materialbahnen mit höherer Steifigkeit geeignet, beispielsweise Gummi oder Kunststoffbahnen. Mittels der Führungsrollen lässt sich der Querschnitt solcher Materialbahnen auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln ändern.In a further embodiment, the guide device comprises a plurality of guide rollers which are arranged in such a way that the cross section of a material web guided over the guide rollers is changed such that the material web in the treatment area forms the treatment space which is at least partially closed in cross section. The use of guide rollers to change the cross section of the material web is particularly suitable for material webs with higher rigidity, for example rubber or plastic webs. The cross section of such material webs can be changed in a simple manner and with simple means by means of the guide rollers.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Führungseinrichtung eine Einlauf-Führungsfläche auf, die derart geformt ist, dass der Querschnitt einer über die Einlauf-Führungsfläche geführten Materialbahn vor Durchlaufen des Behandlungsbereichs derart geändert wird, dass die Materialbahn den im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet. Durch eine solche Einlauf-Führungsfläche wird die Materialbahn bei der Querschnittsänderung flächig abgestützt und kann daher in die gewünschte Form gebracht werden, ohne dass es zur Faltenbildung kommt.In a further embodiment, the guide device has an inlet guide surface which is shaped in such a way that the cross section of a material web guided over the inlet guide surface is changed before passing through the treatment area in such a way that the material web forms the treatment space which is at least partially closed in cross section. With such an inlet guide surface, the material web is supported flatly when the cross-section changes and can therefore be brought into the desired shape without causing wrinkles.

Die Einlauf-Führungsfläche kann zumindest abschnittsweise trichterförmig ausgebildet sein. Durch den kontinuierlich abnehmenden Querschnitt des Trichters wird die Materialbahn kontinuierlich und schonend umgeformt, bis sie den im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum bildet.The inlet guide surface can be funnel-shaped at least in sections. Due to the continuously decreasing cross-section of the funnel, the material web is continuously and gently formed until it forms the treatment room, which is at least partially closed in cross-section.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Führungseinrichtung weiterhin dazu eingerichtet, den Querschnitt einer von dem Transportsystem transportierten Materialbahn nach Durchlaufen des Behandlungsbereichs zu ändern, insbesondere in eine im Wesentlichen ebene Querschnittsform. Auf diese Weise kann die Materialbahn nach der Behandlung beispielsweise wieder in ihre ursprüngliche Ausgangsform gebracht werden, so dass sie sich einfacher weiter verarbeiten, insbesondere wieder aufwickeln lässt.In a further embodiment, the guide device is also set up to change the cross section of a material web transported by the transport system after passing through the treatment area, in particular to a substantially flat cross-sectional shape. In this way, the material web can, for example, be brought back into its original shape after the treatment, so that it can be processed more easily, in particular wound up again.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Führungseinrichtung eine Auslauf-Führungsfläche auf, die derart geformt ist, dass der Querschnitt einer über die Auslauf-Führungsfläche geführten Materialbahn nach Durchlaufen des Behandlungsbereichs geändert wird, insbesondere in eine im Wesentlichen ebene Querschnittsform. Die Führungsfläche kann insbesondere abschnittsweise trichterförmig sein. Auf diese Weise wird die Materialbahn schonend und gleichmäßig wieder in ihre ursprüngliche Form zurückgebracht, ohne dass es zur Faltenbildung kommt.In a further embodiment, the guide device has an outlet guide surface which is shaped in such a way that the cross section of a material web guided over the outlet guide surface is changed after passing through the treatment area, in particular to a substantially flat cross-sectional shape. The guide surface can in particular be funnel-shaped in sections. In this way, the material web is brought back to its original shape gently and evenly without wrinkling.

Beispielsweise kann die Führungseinrichtung einen Doppeltrichter aufweisen, mit einem sich im Querschnitt verengenden Trichter vor und einem sich im Querschnitt aufweitenden Trichter hinter dem Behandlungsbereich.For example, the guide device can have a double funnel, with a funnel that narrows in cross section in front and a funnel that widens in cross section behind the treatment area.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Führungseinrichtung im Behandlungsbereich eine Behandlungs-Führungsfläche zur Führung einer durch den Behandlungsbereich transportierten Materialbahn auf. Auf diese Weise wird die Materialbahn im Behandlungsbereich flächig abgestützt, so dass die Querschnittsform der Materialbahn innerhalb des Behandlungsbereichs beibehalten bleibt und eine gleichmäßige Behandlung der Materialbahn sichergestellt wird. Ist der Querschnitt der Materialbahn im Behandlungsbereich nicht vollständig geschlossen, kann die Behandlungs-Führungsfläche zudem den fehlenden Teil zu einem geschlossenen Querschnitt schließen, so dass der Behandlungsraum durch die Behandlungs-Führungsfläche einen vollständig geschlossenen Querschnitt erhält, wodurch eine weitere Vergleichmäßigung der Plasmabehandlung erreicht wird.In a further embodiment, the guide device in the treatment area has a treatment guide surface for guiding a material web transported through the treatment area. In this way, the material web is supported flat in the treatment area, so that the cross-sectional shape of the material web remains within the treatment area and a uniform treatment of the material web is ensured. If the cross-section of the material web in the treatment area is not completely closed, the treatment guide surface can also close the missing part to a closed cross-section, so that the treatment space is given a completely closed cross-section by the treatment guide surface, whereby a further homogenization of the plasma treatment is achieved.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Führungseinrichtung eine kühlbare oder beheizbare Führungsfläche zum Führen der Materialbahn auf. Insbesondere können die Einlauf-, die Auslauf- und/oder die Behandlungs-Führungsfläche kühlbar oder beheizbar sein. Durch das Heizen kann die Plasmabehandlung intensiviert werden. Durch das Kühlen kann von der Plasmabehandlung ausgehende thermische Last von der Materialbahn abgeführt werden, so dass insbesondere hitzeempfindliche Materialbahnen besser behandelt werden können.In a further embodiment, the guide device has a coolable or heatable guide surface for guiding the material web. In particular, the inlet, the outlet and / or the treatment guide surface can be cooled or heated. By heating the Plasma treatment can be intensified. By cooling, thermal loads emanating from the plasma treatment can be dissipated from the material web, so that in particular heat-sensitive material webs can be treated better.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Führungseinrichtung eine Führungsfläche mit einer Vielzahl von Öffnungen und eine Strömungsvorrichtung zum Absaugen oder Ausblasen von Luft durch die Öffnungen auf. Insbesondere können die Einlauf-, die Auslauf- und/oder die Behandlungs-Führungsfläche entsprechende Öffnungen aufweisen. Durch das Absaugen von Luft durch die Öffnungen kann erreicht werden, dass die Materialbahn an die Führungsfläche angesaugt wird, so dass eine Faltenbildung verhindert wird. Weiterhin hat das Ansaugen der Materialbahn an die Führungsfläche den Vorteil, dass der Plasmastrahl tiefer in die Materialbahn eindringen kann. So wurde beispielsweise bei der Behandlung einer Materialbahn aus Vlies festgestellt, dass der Plasmastrahl das Vlies besser durchdringen kann, wenn auf der gegenüberliegenden Seite der Materialbahn eine Absaugung vorgesehen ist. Das Ausblasen von Luft durch die Öffnungen führt zur Ausbildung eines Luftfilms zwischen der Führungsfläche und der Materialbahn und kann auf diese Weise die Reibung zwischen Materialbahn und Führungsfläche reduzieren, so dass ein besseres Gleiten der Materialbahn auf der Führungsfläche erreicht wird.In a further embodiment, the guide device has a guide surface with a plurality of openings and a flow device for extracting or blowing out air through the openings. In particular, the inlet, the outlet and / or the treatment guide surface can have corresponding openings. By sucking air through the openings it can be achieved that the material web is sucked onto the guide surface, so that wrinkles are prevented. Furthermore, sucking the material web onto the guide surface has the advantage that the plasma jet can penetrate deeper into the material web. For example, when treating a material web made of nonwoven, it was found that the plasma jet can penetrate the nonwoven better if a suction device is provided on the opposite side of the material web. The blowing out of air through the openings leads to the formation of an air film between the guide surface and the material web and can in this way reduce the friction between the material web and the guide surface, so that better sliding of the material web on the guide surface is achieved.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung ein den Behandlungsbereich umgebendes Gehäuse mit einer Einlauföffnung zum Einlaufen einer Materialbahn in den Behandlungsbereich und mit einer Auslauföffnung zum Auslaufen der Materialbahn aus dem Behandlungsbereich auf. Auf diese Weise kann der Behandlungsbereich von der Umgebung abgeschirmt werden, so dass eine Plasmabehandlung unabhängig von den Umgebungsbedingungen durchgeführt werden kann. Weiterhin lässt sich ein mit einem solchen Gehäuse umgebener Behandlungsbereich einfach in-line in eine größere Anlage integrieren.In a further embodiment, the device has a housing surrounding the treatment area with an inlet opening for running a material web into the treatment area and with an outlet opening for running the material web out of the treatment area. In this way, the treatment area can be shielded from the environment, so that a plasma treatment can be carried out regardless of the environmental conditions. Furthermore, a treatment area surrounded by such a housing can be easily integrated in-line in a larger system.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, die Innenfläche eines Hohlextrudats auf einfache und gleichmäßige Weise plasmazubehandeln, insbesondere plasmazubeschichten.Another object of the present invention is to plasma-treat the inner surface of a hollow extrudate in a simple and uniform manner, in particular plasma-coating.

Diese Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlextrudats mit plasmabehandelter Innenfläche mit einer Extrusionseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Hohlextrudat aus einer Extrusionsdüse zu extrudieren, und mit einer Plasmadüse zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls, wobei die Plasmadüse derart im Bereich der Extrusionsdüse angeordnet ist, dass eine Innenfläche eines im Betrieb aus der Extrusionsdüse extrudierten Hohlextrudats mit dem aus der Plasmadüse austretenden Plasmastrahl beaufschlagt wird.According to a second aspect of the present invention, this object is achieved according to the invention by a device for producing a hollow extrudate with a plasma-treated inner surface with an extrusion device, which is set up to extrude a hollow extrudate from an extrusion nozzle, and with a plasma nozzle for generating an atmospheric plasma jet, wherein the plasma nozzle is arranged in the region of the extrusion nozzle in such a way that an internal surface of a hollow extrudate extruded from the extrusion nozzle during operation is acted upon by the plasma jet emerging from the plasma nozzle.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlextrudats mit plasmabehandelter Innenfläche, bei dem ein Hohlextrudat hergestellt wird, indem das Hohlextrudat aus einer Extrusionsdüse extrudiert wird, bei dem ein atmosphärischer Plasmastrahl erzeugt wird und bei dem eine Innenfläche des Hohlextrudats im Bereich der Extrusionsdüse mit dem Plasmastrahl beaufschlagt wird.Furthermore, the above-mentioned object is achieved by a method for producing a hollow extrudate with a plasma-treated inner surface, in which a hollow extrudate is produced by extruding the hollow extrudate from an extrusion nozzle, in which an atmospheric plasma jet is generated, and in which an inner surface of the hollow extrudate in the region the extrusion nozzle is subjected to the plasma jet.

Es wurde festgestellt, dass sich Hohlextrudate, wie zum Beispiel Schläuche oder Rohre, auf diese Weise einfach direkt bei der Herstellung von innen plasmabehandeln lassen, so dass zum Beispiel die Oberflächeneigenschaften der Innenfläche des Hohlextrudats verändert werden können oder die Innenfläche mittels Plasmabeschichtung beschichtet werden kann. Bei dem Hohlextrudat kann es sich beispielsweise um einen Schlauch oder um ein Rohr handeln, insbesondere aus Kunststoff. Weiterhin kann es sich bei dem Hohlextrudat auch um einen Folienschlauch handeln, insbesondere bei der Blasfolienherstellung.It was found that hollow extrudates, such as hoses or pipes, can be plasma-treated in this way directly during manufacture, so that, for example, the surface properties of the inner surface of the hollow extrudate can be changed or the inner surface can be coated by means of plasma coating. The hollow extrudate can be, for example, a hose or a tube, in particular made of plastic. Furthermore, the hollow extrudate can also be a film tube, in particular in blown film production.

Die Extrusionseinrichtung umfasst insbesondere einen Extruder mit dem im Betrieb eine Schmelze, insbesondere flüssiger Kunststoff, durch die Extrusionsdüse extrudiert wird. Die Extrusionsdüse weist vorzugsweise eine geschlossene Kontur auf, beispielsweise eine ringförmige Kontur, und führt daher zur Extrusion eines Hohlextrudats mit einem Hohlraum in der Mitte. Die Plasmadüse kann insbesondere derart im Bereich der Extrusionsdüse angeordnet sein, dass die Düsenöffnung der Plasmadüse von der geschlossenen, insbesondere ringförmigen Kontur der Extrusionsdüse umgeben ist.The extrusion device in particular comprises an extruder with which a melt, in particular liquid plastic, is extruded through the extrusion nozzle during operation. The extrusion nozzle preferably has a closed contour, for example an annular contour, and therefore leads to the extrusion of a hollow extrudate with a cavity in the middle. The plasma nozzle can in particular be arranged in the region of the extrusion nozzle in such a way that the nozzle opening of the plasma nozzle is surrounded by the closed, in particular annular, contour of the extrusion nozzle.

Die Plasmadüse weist vorzugsweise eine Düsenöffnung auf, die auf die Innenfläche des im Betrieb aus der Extrusionsdüse austretenden Extrudats gerichtet ist und um die Längserstreckungsachse oder um eine dazu parallele Achse rotiert. Bei einer entsprechenden Ausführungsform tritt der Plasmastrahl aus einer im Bereich der Extrusionsdüse angeordneten rotierenden Düsenöffnung einer Plasmadüse aus. Auf diese Weise wird die Innenfläche des Hohlextrudats gleichmäßig plasmabehandelt, insbesondere beschichtet.The plasma nozzle preferably has a nozzle opening which is directed towards the inner surface of the extrudate emerging from the extrusion nozzle during operation and rotates about the longitudinal axis of extension or about an axis parallel to it. In a corresponding embodiment, the plasma jet emerges from a rotating nozzle opening of a plasma nozzle arranged in the region of the extrusion nozzle. In this way, the inner surface of the hollow extrudate is evenly plasma-treated, in particular coated.

Weitere Merkmale und Vorteile der zuvor beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. Bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden einander funktional entsprechende Komponenten verschiedener Ausführungsbeispiele mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen. Die mit denselben Bezugszeichen versehenen Komponenten sind jedoch nicht notwendigerweise identisch, sondern können sich insbesondere in Größe, Form und Anordnung bei den einzelnen Ausführungsbeispielen voneinander unterscheiden.Further features and advantages of the previously described methods and devices result from the following description of exemplary embodiments, reference being made to the attached drawing. In the description of the exemplary embodiments, functionally corresponding components are different Embodiments with the same reference numerals. However, the components provided with the same reference numbers are not necessarily identical, but can differ from one another in particular in size, shape and arrangement in the individual exemplary embodiments.

In der Zeichnung zeigen:

  • 1 ein Verfahren zur Plasmabehandlung einer Materialbahn aus dem Stand der Technik,
  • 2 ein weiteres Verfahren zur Behandlung einer Materialbahn aus dem Stand der Technik,
  • 3a-d ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn,
  • 4a-d ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung und des Verfahrens zur Plasmabehandlung einer Materialbahn,
  • 5 eine Plasmadüse zur Erzeugung eines Plasmastrahls,
  • 6 ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz der Plasmadüse aus 5 in einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn,
  • 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Plasmadüse,
  • 8 ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz der Plasmadüse aus 7 in einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn,
  • 9 eine weitere Plasmadüse zur Erzeugung eines Plasmastrahls,
  • 10 ein Ausführungsbeispiel des Einsatzes des Plasmadüse aus 9 in einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn,
  • 11a-c ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Plasmabehandlung einer Materialbahn, und
  • 12 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlextrudats mit plasmabehandelter Innenfläche gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
The drawing shows:
  • 1 a method for plasma treatment of a material web from the prior art,
  • 2nd another method for treating a material web from the prior art,
  • 3a-d an embodiment of the method and the device for plasma treatment of a material web,
  • 4a-d a further embodiment of the device and the method for plasma treatment of a material web,
  • 5 a plasma nozzle for generating a plasma jet,
  • 6 an embodiment for the use of the plasma nozzle 5 in a device for the plasma treatment of a material web,
  • 7 another embodiment of a plasma nozzle,
  • 8th an embodiment for the use of the plasma nozzle 7 in a device for the plasma treatment of a material web,
  • 9 another plasma nozzle for generating a plasma jet,
  • 10th an embodiment of the use of the plasma nozzle 9 in a device for the plasma treatment of a material web,
  • 11a-c a further embodiment of the method for plasma treatment of a material web, and
  • 12th an embodiment of the method and the device for producing a hollow extrudate with plasma-treated inner surface according to the second aspect of the present disclosure.

Die 3a-d zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung und des Verfahrens zur Plasmabehandlung einer Materialbahn. 3a zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, 3b-d zeigen verschiedene Schnittansichten entsprechend der in 3a mit IIIb, IIIc bzw. IIId bezeichneten Schnittebenen.The 3a-d show a first embodiment of the device and the method for plasma treatment of a material web. 3a shows a schematic perspective view, 3b-d show different sectional views according to the in 3a with cutting planes designated IIIb, IIIc or IIId.

Die Vorrichtung 10 zur Plasmabehandlung einer flachen Materialbahn 12 umfasst eine Abrollvorrichtung 14 und eine Aufrollvorrichtung 16, so dass die bahnförmige Materialbahn 12 von der Abrollvorrichtung 14 ab und auf die Aufrollvorrichtung 16 aufgerollt werden kann. Die Abrollvorrichtung 14 und die Aufrollvorrichtung 16 sind angetrieben und bilden dadurch ein Transportsystem 18, mit dem die Materialbahn 12 durch einen Behandlungsbereich 20 der Vorrichtung 10 transportiert werden kann.The device 10th for plasma treatment of a flat material web 12th includes a rolling device 14 and a retractor 16 so that the web-shaped material web 12th from the unwinding device 14 now and then on the retractor 16 can be rolled up. The unwinding device 14 and the retractor 16 are driven and thus form a transport system 18th with which the material web 12th through a treatment area 20 the device 10th can be transported.

Vor dem Behandlungsbereich 20 ist eine Einlauf-Führungsfläche 22 in Form eines Trichters vorgesehen. Hinter dem Behandlungsbereich 20 ist eine Auslauf-Führungsfläche 24 in Form eines (umgekehrten) Trichters vorgesehen. Die Einlauf-Führungsfläche 22 und die Auslauf-Führungsfläche 24 sind durch eine rohrförmige Behandlungs-Führungsfläche 26 miteinander verbunden. Die Führungsflächen 22, 24 und 26 bilden zusammen die Führungseinrichtung 27.In front of the treatment area 20 is an inlet guide surface 22 provided in the form of a funnel. Behind the treatment area 20 is an outlet guide surface 24th provided in the form of a (inverted) funnel. The inlet guide surface 22 and the outlet guide surface 24th are through a tubular treatment guide surface 26 connected with each other. The guide surfaces 22 , 24th and 26 together form the management facility 27 .

Im Betrieb wird die Materialbahn 12 von der Abrollvorrichtung 14 abgerollt, verläuft durch die trichterförmige Einlauf-Führungsfläche 22, durch den Behandlungsbereich 20 und durch die trichterförmige Auslauf-Führungsfläche 24 zur Aufrollvorrichtung 16, an der sie wieder aufgerollt wird.The material web is in operation 12th from the unwinding device 14 unrolled, runs through the funnel-shaped inlet guide surface 22 , through the treatment area 20 and through the funnel-shaped outlet guide surface 24th to the retractor 16 , on which it is rolled up again.

Die Materialbahn 12 weist beim Abrollen zunächst eine ebene Querschnittsform auf, wie in 3b schematisch dargestellt ist. Durch die trichterförmige Einlauf-Führungsfläche 22 wird der Querschnitt der Materialbahn wie in den 3a-d gezeigt verändert, so dass die Materialbahn im Behandlungsbereich 20 innerhalb der Behandlungs-Führungsfläche 26 einen im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen, im vorliegenden Beispiel sogar vollständig geschlossenen Behandlungsraum 28 bildet (s. 3d). Bei der Vorrichtung 10 wird die Materialbahn 12 hierzu derart gebogen, dass die Seitenkanten 30a-b im Behandlungsbereich 20 fast aneinander stoßen und die Materialbahn 12 einen im Wesentlichen O-förmigen Querschnitt aufweist. Der von der Materialbahn 12 gebildete Behandlungsraum 28 weist entsprechend einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf.The web of material 12th initially has a flat cross-sectional shape when rolling, as in 3b is shown schematically. Through the funnel-shaped inlet guide surface 22 is the cross section of the material web as in the 3a-d shown changed so that the material web in the treatment area 20 within the treatment guidance area 26 a treatment room which is at least partially closed in cross section, in the present example even completely closed 28 forms (s. 3d ). With the device 10th becomes the web of material 12th for this bent so that the side edges 30a-b in the treatment area 20 almost collide and the web of material 12th has a substantially O-shaped cross section. The one from the material web 12th formed treatment room 28 accordingly has a substantially circular cross section.

Im Behandlungsbereich 20 ist eine Plasmaquelle 32 angeordnet mit einer Düsenöffnung 34, aus der im Betrieb ein Plasmastrahl 36 seitlich derart austritt, dass der Plasmastrahl 36 auf die Innenoberfläche der Materialbahn 12 gelangt. Die Plasmadüse 32 ist dazu eingerichtet, dass die Düsenöffnung 34 in Umfangrichtung rotiert (Pfeile 38), so dass der Plasmastrahl über den gesamten Umfang des kreisförmigen Querschnitts der Materialbahn 12 und damit gleichmäßig auf die gesamte Breite der Materialbahn 12 einwirkt. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Plasmabehandlung der Materialbahn 12 erreicht. Durch Einleiten eines Precursors in den Plasmastrahl 36 kann beispielsweise eine gleichmäßige Plasmabeschichtung der Materialbahn 12 erreicht werden.In the treatment area 20 is a plasma source 32 arranged with a nozzle opening 34 , out of which a plasma jet during operation 36 emerges laterally in such a way that the plasma jet 36 on the inner surface of the material web 12th reached. The plasma nozzle 32 is set up to open the nozzle 34 rotates in the circumferential direction (arrows 38 ), so that the plasma jet over the entire circumference of the circular cross section of the material web 12th and thus evenly over the entire width of the material web 12th acts. In this way, a uniform plasma treatment of the material web 12th reached. By introducing a precursor into the plasma jet 36 For example, a uniform plasma coating of the material web 12th can be achieved.

Nach Durchlaufen des Behandlungsbereichs 20 wird der Querschnitt der Materialbahn 12 durch die Auslauf-Führungsfläche 24 wieder in seine ursprüngliche ebene Form gebracht und sodann wird die Materialbahn 12 mit der Aufrollvorrichtung 16 aufgewickelt. After passing through the treatment area 20 becomes the cross section of the material web 12th through the outlet guide surface 24th brought back to its original flat shape and then the material web 12th with the retractor 16 wound up.

Die 4a-d zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn.The 4a-d show a further embodiment of the method and the device for plasma treatment of a material web.

Die Vorrichtung 50 unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung 10 aus 3a, dass anstelle der Einlauf-Führungsfläche 22, der Behandlungs-Führungsfläche 26 und der Auslauf-Führungsfläche 24 jeweils Führungsrollen 52 vorgesehen sind, die den Querschnitt der Materialbahn 12 derart verändern, dass die Materialbahn 12 einen im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum 28 bildet. Wie 4b (Schnittansicht mit Darstellung der hinter der Schnittebene liegenden Elemente) zeigt, wird der Querschnitt der Materialbahn 12 durch die Führungsrollen 52 von einem ebenen Querschnitt zu einem im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt verformt, so dass der Behandlungsraum 28 in Umfangsrichtung nicht vollständig geschlossen ist (s. 4c); natürlich ist auch denkbar, dass der Querschnitt der Materialbahn 12 zu einem O-förmigen Querschnit verformt wird, so dass sich ein im Querschnitt geschlossener Behandlungsraum 28 ergibt.The device 50 differs from the device 10th out 3a that instead of the inlet guide surface 22 , the treatment guide surface 26 and the outlet guide surface 24th leadership roles each 52 are provided, the cross section of the material web 12th change such that the material web 12th a treatment room which is at least partially closed in cross section 28 forms. How 4b (Sectional view showing the elements behind the cutting plane) shows the cross section of the material web 12th through the leadership roles 52 deformed from a flat cross-section to a substantially C-shaped cross-section, so that the treatment room 28 is not completely closed in the circumferential direction (see 4c ); Of course, it is also conceivable that the cross section of the material web 12th is deformed into an O-shaped cross-section, so that there is a closed treatment area in cross-section 28 results.

Auch bei dieser Vorrichtung 50 wird durch das Ändern des Querschnitts der Materialbahn 12, so dass diese einen Behandlungsraum 28 bildet, und durch die Plasmabehandlung mit der Plasmadüse 32 innerhalb des Behandlungsraums 28 erreicht, dass die Materialbahn 12 über die gesamte Breite gleichmäßig plasmabehandelt, insbesondere plasmabeschichtet werden kann.Even with this device 50 is done by changing the cross section of the web of material 12th so this is a treatment room 28 forms, and by the plasma treatment with the plasma nozzle 32 inside the treatment room 28 reached that web of material 12th can be plasma-treated uniformly over the entire width, in particular plasma-coated.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Plasmadüse, die bei dem Verfahren bzw. bei der Vorrichtung zur Plasmabehandlung eingesetzt werden kann. 5 shows an embodiment of a plasma nozzle that can be used in the method or in the device for plasma treatment.

Die Plasmadüse 62 weist ein rohrförmiges Gehäuse 64 in Form eines Düsenrohrs aus Metall auf. Das Düsenrohr 64 weist an seinem einen Ende ein konische Verjüngung 66 auf, an der ein auswechselbarer Düsenkopf 68 montiert ist, dessen Auslass eine Düsenöffnung 70 bildet, aus der im Betrieb der Plasmastrahl 36 austritt.The plasma nozzle 62 has a tubular housing 64 in the form of a nozzle tube made of metal. The nozzle pipe 64 has a conical taper at one end 66 on which an interchangeable nozzle head 68 is mounted, the outlet of which is a nozzle opening 70 forms from the plasma jet during operation 36 exit.

An dem der Düsenöffnung 70 entgegen gesetzten Ende ist das Düsenrohr 64 an eine Arbeitsgaszuleitung 74 angeschlossen. Die Arbeitsgaszuleitung 74 ist mit einer unter Druck stehenden Arbeitsquelle (nicht gezeigt) mit variablem Durchsatz verbunden. Im Betrieb wird ein Arbeitsgas 76 von der Arbeitsgasquelle durch die Arbeitsgaszuleitung 74 in das Düsenrohr 64 eingeleitet.At that of the nozzle opening 70 the nozzle tube is at the opposite end 64 to a working gas supply line 74 connected. The working gas supply 74 is connected to a pressurized work source (not shown) with variable throughput. In operation there is a working gas 76 from the working gas source through the working gas supply line 74 into the nozzle tube 64 initiated.

Im Düsenrohr 64 ist weiterhin eine Dralleinrichtung 78 mit einem Kranz von schräg in Umfangsrichtung angestellten Bohrungen 80 vorgesehen, durch die das im Betrieb in das Düsenrohr 64 eingeleitete Arbeitsgas 76 verdrallt wird.In the nozzle pipe 64 is still a swirl device 78 with a ring of obliquely drilled holes in the circumferential direction 80 provided by which in operation in the nozzle tube 64 introduced working gas 76 is twisted.

Der stromabwärtige Teil des Düsenrohrs 64 wird deshalb von dem Arbeitsgas 76 in Form eines Wirbels 82 durchströmt, dessen Kern auf der Längsachse des Düsenrohrs 64 verläuft.The downstream part of the nozzle tube 64 is therefore from the working gas 76 in the form of a vortex 82 flows through, its core on the longitudinal axis of the nozzle tube 64 runs.

Im Düsenrohr 64 ist weiterhin mittig eine Innenelektrode 84 angeordnet, die sich im Düsenrohr 64 koaxial in Richtung der Düsenöffnung 70 erstreckt. Die Innenelektrode 84 ist elektrisch mit der Dralleinrichtung 78 verbunden. Die Dralleinrichtung 78 ist durch ein Keramikrohr 86 elektrisch gegen das Düsenrohr 64 isoliert. Über eine Hochfrequenzleitung 88 wird an die Innenelektrode 84 eine hochfrequente Hochspannung angelegt, die von einem Transformator 90 erzeugt wird. Das Düsenrohr 64 ist über eine Erdungsleitung 92 geerdet. Durch die angelegte Spannung wird eine Hochfrequenzentladung in Form eines Lichtbogens 94 zwischen der Innenelektrode 84 und dem Düsenrohr 64 erzeugt. Dieser Bereich im Düsenrohr 64 stellt damit einen Entladungsraum der Plasmadüse 62 dar.In the nozzle pipe 64 is still an inner electrode in the middle 84 arranged, which is in the nozzle tube 64 coaxially in the direction of the nozzle opening 70 extends. The inner electrode 84 is electrical with the swirl device 78 connected. The swirl device 78 is through a ceramic tube 86 electrically against the nozzle tube 64 isolated. Via a high-frequency line 88 is attached to the inner electrode 84 a high frequency high voltage applied by a transformer 90 is produced. The nozzle pipe 64 is via an earth wire 92 grounded. The applied voltage causes a high-frequency discharge in the form of an arc 94 between the inner electrode 84 and the nozzle tube 64 generated. This area in the nozzle tube 64 thus represents a discharge space of the plasma nozzle 62 represents.

Die Begriffe „Lichtbogen“, „Bogenentladung“ bzw. „bogenartige Entladung“ werden vorliegend als phänomenologische Beschreibung der Entladung verwendet, da die Entladung in Form eines Lichtbogens auftritt. Der Begriff „Lichtbogen“ wird anderweitig auch als Entladungsform bei Gleichspannungsentladungen mit im Wesentlichen konstanten Spannungswerten verwendet. Vorliegend handelt es sich jedoch um eine Hochfrequenzentladung in Form eines Lichtbogens, also um eine hochfrequente, bogenartige Entladung.The terms “arc”, “arc discharge” or “arc-like discharge” are used here as a phenomenological description of the discharge, since the discharge occurs in the form of an arc. The term “arc” is also used elsewhere as a form of discharge for direct voltage discharges with essentially constant voltage values. In the present case, however, there is a high-frequency discharge in the form of an arc, that is to say a high-frequency, arc-like discharge.

Aufgrund der drallförmigen Strömung des Arbeitsgases wird dieser Lichtbogen 94 im Wirbelkern im Bereich der Achse des Düsenrohrs 64 kanalisiert, so dass er sich erst im Bereich der Verjüngung 66 zur Wand des Düsenrohrs 64 verzweigt.Due to the swirling flow of the working gas, this arc will 94 in the vortex core in the area of the axis of the nozzle tube 64 channeled so that it is only in the area of rejuvenation 66 to the wall of the nozzle pipe 64 branches.

Das Arbeitsgas 76, das im Bereich des Wirbelkerns und damit in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens 94 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit rotiert, kommt mit dem Lichtbogen 94 in innige Berührung und wird dadurch zum Teil in den Plasmazustand überführt, so dass ein atmosphärischer Plasmastrahl 36 durch die Düsenöffnung 70 aus der Plasmadüse 62 austritt.The working gas 76 , in the area of the vortex core and thus in the immediate vicinity of the arc 94 rotates at high flow speed, comes with the arc 94 in intimate contact and is thereby partially converted into the plasma state, so that an atmospheric plasma jet 36 through the nozzle opening 70 from the plasma nozzle 62 exit.

6 zeigt nun ein Beispiel für die Verwendung der Plasmadüse 62 aus 5 in einer Vorrichtung 10' zur Plasmabehandlung einer Materialbahn, die im Prinzip wie die Vorrichtung 10 aus 3 aufgebaut ist. 6 zeigt hierzu einen Querschnitt der Vorrichtung 10' entsprechend dem Querschnitt in 3d im Behandlungsbereich 20. 6 now shows an example of the use of the plasma nozzle 62 out 5 in a contraption 10 ' for plasma treatment of a material web, which in principle is like the device 10th out 3rd is constructed. 6 shows a cross section of the device 10 ' according to the cross section in 3d in the treatment area 20 .

Die Vorrichtung 10' unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung 10, dass als Plasmadüse die Plasmadüse 62 aus 5 im Behandlungsbereich 20 innerhalb der Behandlungs-Führungsfläche 26 angeordnet ist. Die Plasmadüse 62 ist um die Mittelachse 100 der Behandlungs-Führungsfläche 26 drehangetrieben (Pfeil 102), so dass die Plasmadüse um die Achse 100 rotiert und der aus der Düsenöffnung 70 der Plasmadüse 62 austretende Plasmastrahl 36 im Betrieb über die ganze Breite der Materialbahn 12 geführt wird, die in 6 einen O-förmigen Querschnitt aufweist.The device 10 ' differs from the device 10th that as the plasma nozzle, the plasma nozzle 62 out 5 in the treatment area 20 within the treatment guidance area 26 is arranged. The plasma nozzle 62 is about the central axis 100 the treatment guide area 26 rotationally driven (arrow 102 ) so that the plasma nozzle around the axis 100 rotates and that from the nozzle opening 70 the plasma nozzle 62 escaping plasma jet 36 in operation across the entire width of the material web 12th is led in 6 has an O-shaped cross section.

Die Behandlungs-Führungsfläche 26 wird in 6 durch ein Rohr 104 gebildet, das eine Vielzahl von Öffnungen 106 aufweist, durch die mittels einer Strömungseinrichtung, wie zum Beispiel einem Ventilator 108, Gas, insbesondere Luft, aus dem Inneren des Rohrs 104 abgesaugt wird. Auf diese Weise wird die Materialbahn 12 an die Führungsfläche 26 gezogen, ohne dass es zur Faltenbildung kommt. Weiterhin hat das Absaugen von Gas durch die Öffnungen 106 den Vorteil, dass bei der Behandlung einer Materialbahn 12 aus Vlies der Plasmastrahl 36 besser durch das gesamte Vlies hindurchdringt, so dass eine intensivere Plasmabehandlung des gesamten Vlieses der Materialbahn 12 erreicht werden kann.The treatment guide area 26 is in 6 through a pipe 104 formed that a variety of openings 106 has, by means of a flow device, such as a fan 108 , Gas, especially air, from inside the tube 104 is suctioned off. In this way, the web of material 12th to the leadership area 26 pulled without wrinkling. Furthermore, gas has to be extracted through the openings 106 the advantage that when treating a material web 12th from fleece the plasma jet 36 penetrates better through the entire fleece, so that a more intensive plasma treatment of the entire fleece of the material web 12th can be achieved.

7 zeigt den Düsenkopf 68' einer alternativen Plasmadüse 62'. Bis auf den anderen Düsenkopf 68' unterscheiden sich Aufbau und Funktionsweise der Plasmadüse 62' nicht von der Plasmadüse 62 aus 5. Der Düsenkopf 68' ist mit dem Lager 110 drehbar in dem Düsenrohr 64 gelagert und weist eine schräg zur Seite gerichtete Düsenöffnung 70' auf, aus der der Plasmastrahl 36 in einem schrägen Winkel zur Achse der Plasmadüse 62' austritt. Der drehbare Düsenkopf 68' kann drehangetrieben sein, beispielsweise durch eine vorgesehene Druckluftzuführung 112, die auf einen am Düsenkopf 68' vorgesehenen Ventilator 114 gerichtet ist. Alternativ kann die Düsenöffnung 70' so ausgerichtet sein, dass die Richtung des Plasmastrahls 36 eine Azimutalkomponente zur Drehachse des Düsenkopfs 68' aufweist, so dass der Düsenkopf 68' durch den Rückstoß des Plasmastrahls 36 drehangetrieben wird. 7 shows the nozzle head 68 ' an alternative plasma nozzle 62 ' . Except for the other nozzle head 68 ' the structure and mode of operation of the plasma nozzle differ 62 ' not from the plasma nozzle 62 out 5 . The nozzle head 68 ' is with the camp 110 rotatable in the nozzle tube 64 stored and has an inclined nozzle opening to the side 70 ' from which the plasma jet 36 at an oblique angle to the axis of the plasma nozzle 62 ' exit. The rotatable nozzle head 68 ' can be driven in rotation, for example by a provided compressed air supply 112 pointing to one on the nozzle head 68 ' provided fan 114 is directed. Alternatively, the nozzle opening 70 ' be aligned so that the direction of the plasma jet 36 an azimuthal component to the axis of rotation of the nozzle head 68 ' has so that the nozzle head 68 ' by the recoil of the plasma jet 36 is driven.

8 zeigt ein Beispiel für den Einsatz der Plasmadüse 62' aus 7 in einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn. Die Vorrichtung 10" weist einen ähnlichen Aufbau auf wie die Vorrichtung 10 aus 3 bzw. 10' aus 6. 8th shows an example of the use of the plasma nozzle 62 ' out 7 in a device for the plasma treatment of a material web. The device 10 " has a structure similar to that of the device 10th out 3rd or. 10 ' out 6 .

Die Vorrichtung 10" unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung 10' aus 6, dass anstelle der Plasmadüse 62 die Plasmadüse 62' aus 7 eingesetzt wird, wobei die Längsachse der Plasmadüse senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Aufgrund der schräg nach außen gerichteten Düsenöffnung 70' gelangt der aus der Düsenöffnung 70' austretende Plasmastrahl 36 auf die Materialbahn 12, so dass diese plasmabehandelt wird. Aufgrund der Drehung des Düsenkopfs 68' rotiert auch die Ausbreitungsrichtung des Plasmastrahls 36, so dass die Materialbahn 12 über den gesamten Umfang des Behandlungsraums und damit über die gesamte Breite gleichmäßig durch den Plasmastrahl 36 überstrichen wird, so dass eine gleichmäßige Oberflächenbehandlung der Materialbahn 12 erfolgt.The device 10 " differs from the device 10 ' out 6 that instead of the plasma nozzle 62 the plasma nozzle 62 ' out 7 is used, the longitudinal axis of the plasma nozzle running perpendicular to the plane of the drawing. Because of the diagonal outward opening of the nozzle 70 ' gets out of the nozzle opening 70 ' escaping plasma jet 36 on the material web 12th so that it is plasma treated. Because of the rotation of the nozzle head 68 ' also rotates the direction of propagation of the plasma jet 36 so the web of material 12th across the entire circumference of the treatment room and thus across the entire width evenly through the plasma jet 36 is swept over, so that a uniform surface treatment of the material web 12th he follows.

Das Rohr 104 weist wiederum eine Vielzahl von Öffnungen 106 auf. Anders als bei der Vorrichtung 10' aus 6 bläst die vorgesehene Strömungseinrichtung 108 nun jedoch ein Gas, beispielsweise Luft, durch die Öffnungen 106 in das Rohr 104 hinein. Auf diese Weise entsteht zwischen der Führungsfläche 22 und der Materialbahn 12 ein Luftfilm, so dass die Reibung der Materialbahn zum Rohr 104 reduziert wird. Auf diese Weise kann die Materialbahn 12 mit geringerer Kraft durch den Behandlungsbereich 20 transportiert werden.The pipe 104 again has a plurality of openings 106 on. Different from the device 10 ' out 6 blows the intended flow device 108 but now a gas, for example air, through the openings 106 into the pipe 104 inside. This creates between the guide surface 22 and the material web 12th an air film so that the friction of the web of material to the pipe 104 is reduced. In this way, the material web 12th with less force through the treatment area 20 be transported.

9 zeigt den Düsenkopf 68" einer weiteren alternativen Plasmadüse 62". Bis auf den anderen Düsenkopf 68" unterscheiden sich Aufbau und Funktionsweise der Plasmadüse 62" nicht von der Plasmadüse 62 aus 5. Der Düsenkopf 68" ist als Plasmaverteilerkopf ausgebildet und weist einen Kanal 124 auf, in dessen Kanalwand entlang des Kanals 124 eine Vielzahl von Düsenöffnungen 126 vorgesehen sind, durch die ein aus dem Düsenrohr 64 in den Kanal 124 geleiteter Plasmastrahl 36 austreten kann. Auf diese Weise wird aus einem einzelnen Plasmastrahl 36 ein breiter Plasmavorhang an Plasmateilstrahlen 128 erzeugt, so dass eine größere Behandlungsbreite erreicht wird. Die Aufteilung des Plasmastrahls 36 in mehrere Plasmateilstrahlen 128 hat zudem den Effekt, dass die Intensität des Plasmastrahls 36 über einen größeren Bereich verteilt wird, so dass die Plasmaleistung pro Fläche reduziert wird und sich besonders empfindliche Materialien gut behandeln lassen. Diese Ausgestaltung hat sich beispielsweise besonders vorteilhaft herausgestellt, um textile Materialien oder Vlies zu behandeln. Ebenso ist eine solche Plasmadüse 62" zur Behandlung von dünnen Folien, beispielsweise Kunststofffolien geeignet. 9 shows the nozzle head 68 " another alternative plasma nozzle 62 " . Except for the other nozzle head 68 " the structure and mode of operation of the plasma nozzle differ 62 " not from the plasma nozzle 62 out 5 . The nozzle head 68 " is designed as a plasma distributor head and has a channel 124 on, in its canal wall along the canal 124 a variety of nozzle openings 126 are provided through which one from the nozzle tube 64 in the channel 124 guided plasma jet 36 can leak. In this way, a single plasma jet 36 a broad plasma curtain on partial plasma beams 128 generated so that a larger treatment range is achieved. The distribution of the plasma jet 36 into several plasma beams 128 also has the effect that the intensity of the plasma beam 36 is distributed over a larger area, so that the plasma output per area is reduced and particularly sensitive materials can be treated well. This configuration has proven particularly advantageous, for example, for treating textile materials or nonwovens. Such is a plasma nozzle 62 " suitable for the treatment of thin foils, for example plastic foils.

10 zeigt ein Beispiel für den Einsatz der Plasmadüse 62" aus 9 in einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung einer Materialbahn. Die Vorrichtung 10'" weist einen ähnlichen Aufbau auf wie die Vorrichtung 10 aus 3 bzw. 10' aus 6. 10th shows an example of the use of the plasma nozzle 62 " out 9 in a device for the plasma treatment of a material web. The device 10 '"has a similar structure to the device 10th out 3rd or. 10 ' out 6 .

Die Vorrichtung 10'" unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung 10' aus 6, dass anstelle der Plasmadüse 62 eine bzw. im vorliegenden Beispiel sogar zwei Plasmadüsen 62" aus 9 eingesetzt werden. Die Düsenköpfe 68" der beiden Plasmadüsen 62" sind derart zueinander angeordnet, dass die Plasmateilstrahlen 128 in entgegengesetzter Richtung austreten. Die Plasmadüsen 62" sind um die Mittelachse 100 drehangetrieben (Pfeil 102), so dass die aus den Düsenköpfen 68" austretenden Plasmateilstrahlen 128 die Behandlungsraumwandung über den gesamten Umfang und damit die Materialbahn 12 über die gesamte Breite überstreichen und gleichmäßig plasmabehandeln. The device 10 '"thereby differs from the device 10 ' out 6 that instead of the plasma nozzle 62 one or even two plasma nozzles in the present example 62 " out 9 be used. The nozzle heads 68 " of the two plasma nozzles 62 " are arranged to each other in such a way that the plasma partial beams 128 exit in the opposite direction. The plasma nozzles 62 " are around the central axis 100 rotationally driven (arrow 102 ) so that out of the nozzle heads 68 " emerging plasma beams 128 the treatment room wall over the entire circumference and thus the material web 12th Paint over the entire width and treat evenly with plasma.

Anders als bei den Vorrichtungen 10' und 10" aus den 6 und 8 weist das Rohr 104', das die Behandlungs-Führungsfläche 24 bildet, bei der Vorrichtung 10'" keine Öffnungen auf. Stattdessen ist um das Rohr 104' ein Wärmetauscherkanal 132 angeordnet, durch den warme oder kalte Wärmetauscherflüssigkeit 134 gepumpt werden kann, um das Rohr 104' und damit die Oberfläche 22 zu heizen oder zu kühlen.Different from the devices 10 ' and 10 " from the 6 and 8th points the pipe 104 ' that the treatment guide surface 24th forms no openings in the device 10 '". Instead, is around the tube 104 ' a heat exchanger duct 132 arranged by the warm or cold heat exchange fluid 134 can be pumped to the pipe 104 ' and with it the surface 22 to heat or cool.

Durch das Kühlen der Oberfläche 22 kann Wärmeenergie der Plasmastrahlen 128 abgeführt werden, so dass auch besonders empfindliche Materialbahnen behandelt werden können. Das Erwärmen des Rohrs 104' kann die Plasmabehandlung intensivieren.By cooling the surface 22 can heat energy of the plasma rays 128 are removed so that even particularly sensitive material webs can be treated. Heating the pipe 104 ' can intensify the plasma treatment.

11a-c zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 11a-c show an alternative embodiment of the inventive method and an inventive device.

Die Vorrichtung 200 weist einen ähnlichen Aufbau auf wie die Vorrichtung 10, wobei anstelle der Abrollvorrichtung 14 und der Aufrollvorrichtung 16 eine jeweilige Vielzahl von Abrollspulen 202 und Aufrollspulen 204 vorgesehen sind. Im Betrieb wird von den einzelnen Spulen 202 jeweils ein Filament, beispielsweise ein Faden 206 abgewickelt. Die einzelnen abgewickelten Fäden 206 werden an eine Ausrichtungseinrichtung 208, die beispielsweise Führungsrollen aufweisen kann, derart nebeneinander angeordnet, dass sich ein bahnförmiges Material 210 aus unzusammenhängend nebeneinander angeordneten Fäden ergibt. Diese Materialbahn 210 kann dann wie die Materialbahn 12 bei der Vorrichtung 10 durch den Behandlungsbereich 20 geführt und dort behandelt werden, so dass sich die einzelnen Fäden 206 gleichzeitig vorbehandeln lassen. Anschließend wird die Materialbahn 210 an einer Trenneinrichtung 212, die beispielsweise ebenfalls verschiedene Rollen aufweisen kann, wieder in einzelne Fäden 206 aufgeteilt, so dass diese auf einer jeweiligen Spule 204 aufgewickelt werden können.The device 200 has a structure similar to that of the device 10th , being instead of the unwinding device 14 and the retractor 16 a variety of unwinding spools 202 and reels 204 are provided. In operation, the individual coils 202 one filament each, for example a thread 206 handled. The individual unwound threads 206 are sent to an alignment facility 208 , which can have guide rollers, for example, arranged side by side in such a way that a web-shaped material 210 from incoherently arranged threads. This web of material 210 can then like the web of material 12th with the device 10th through the treatment area 20 guided and treated there, so that the individual threads 206 Pretreat at the same time. Then the material web 210 at a separation device 212 , which can also have different roles, for example, again in individual threads 206 split up so that on a respective spool 204 can be wound up.

12 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung und des Verfahrens zur Herstellung eines Hohlextrudats mit plasmabehandelter Innenfläche gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung. 12th shows an embodiment of the device and the method for producing a hollow extrudate with a plasma-treated inner surface according to the second aspect of the present disclosure.

Die Vorrichtung 400 weist eine Extrusionseinrichtung 402 mit einem Extruder 404 zur Extrusion von Kunststoff und einer ringförmigen Extrusionsdüse 406 auf, durch die im Betrieb die Schmelze 408 als rohrförmiges Hohlextrudat 410 extrudiert wird. Im Bereich der Extrusionsdüse 406 ist eine Plasmadüse 412 mit einem rotierenden Düsenkopf 414 angeordnet, wobei der Düsenkopf eine seitlich austretende Düsenöffnung 416 aufweist, aus der im Betrieb ein Plasmastrahl 418 seitlich austritt und dadurch auf die Innenoberfläche des durch die Extrusionsdüse 406 extrudierten Hohlextrudats gelangt. Auf diese Weise kann das Hohlextrudat 410, beispielsweise ein Rohr oder ein Schlauch, unmittelbar bei der Herstellung von innen plasmabehandelt, insbesondere plasmabeschichtet werden. Für die Plasmabeschichtung kann insbesondere ein Precursor in den Plasmastrahl 418 bzw. in das Arbeitsgas der Plasmadüse 412 eingeleitet werden. Die Plasmadüse 412 kann insbesondere wie die Plasmadüse 62' aus 7 ausgebildet sein. Alternativ sind auch Ausgestaltungen entsprechend der Plasmadüse 62' bzw. 62" aus 5 bzw. 9 denkbar.The device 400 has an extrusion device 402 with an extruder 404 for the extrusion of plastic and an annular extrusion nozzle 406 through which the melt operates 408 as a tubular hollow extrudate 410 is extruded. In the area of the extrusion die 406 is a plasma nozzle 412 with a rotating nozzle head 414 arranged, the nozzle head having a laterally emerging nozzle opening 416 has a plasma jet during operation 418 emerges laterally and thereby onto the inner surface of the through the extrusion nozzle 406 extruded hollow extrudate. In this way the hollow extrudate 410 , for example a tube or a hose, are plasma-treated, in particular plasma-coated, directly from the inside during manufacture. For the plasma coating, in particular a precursor can be placed in the plasma jet 418 or in the working gas of the plasma nozzle 412 be initiated. The plasma nozzle 412 can in particular like the plasma nozzle 62 ' out 7 be trained. Alternatively, configurations corresponding to the plasma nozzle are also possible 62 ' or. 62 " out 5 or. 9 conceivable.

Um die Extrusionsdüse 406 können Blasvorrichtungen vorgesehen sein, um das Hohlextrudat 410 von außen mit Gas, insbesondere Luft 420 zu beaufschlagen und die Schmelze damit schneller abkühlen zu können.Around the extrusion die 406 Blowers can be provided to the hollow extrudate 410 from the outside with gas, especially air 420 to apply and to cool the melt faster.

Die Extrusionseinrichtung 402 kann anstelle zur Herstellung von Rohren oder Schläuchen auch für die Blasfolienextrusion eingerichtet sein. In diesem Fall kann insbesondere auch innerhalb der ringförmigen Extrusionsdüse 406 eine Blasvorrichtung zum Anblasen des Hohlextrudats 410 von innen vorgesehen sein. Aufgrund der im Innenraum vorgesehenen Plasmadüse 412 kann auf eine solche Blasvorrichtung ggf. auch verzichtet werden, wenn genügend Luft mit dem Plasmastrahl 418 in das Innere des Hohlextrudats 410 gelangt.The extrusion device 402 can also be set up for blown film extrusion instead of the production of tubes or hoses. In this case, in particular, also within the ring-shaped extrusion die 406 a blowing device for blowing the hollow extrudate 410 be provided from the inside. Due to the plasma nozzle provided in the interior 412 such a blowing device may also be dispensed with if there is sufficient air with the plasma jet 418 inside the hollow extrudate 410 reached.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 0761415 A1 [0002]EP 0761415 A1 [0002]
  • EP 1230414 A1 [0002]EP 1230414 A1 [0002]

Claims (18)

Verfahren zur Plasmabehandlung einer Materialbahn (12, 210), insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (10, 10', 10", 10"', 50) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, - bei dem die zu behandelnde Materialbahn (12, 210) bereitgestellt wird, - bei dem der Querschnitt der Materialbahn (12, 210) zumindest in einem Bereich der Materialbahn (12, 210) derart verändert wird, dass die Materialbahn (12, 210) einen im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum (28) bildet, - bei dem ein atmosphärischer Plasmastrahl (36, 128) erzeugt und im Behandlungsraum (28) auf die Materialbahn (12, 210) gerichtet wird, so dass die Materialbahn (12, 210) mit dem atmosphärischen Plasmastrahl (36, 128) beaufschlagt wird.Method for plasma treatment of a material web (12, 210), in particular using a device (10, 10 ', 10 ", 10"', 50) according to one of the Claims 7 to 14 , - in which the material web (12, 210) to be treated is provided, - in which the cross section of the material web (12, 210) is changed at least in a region of the material web (12, 210) such that the material web (12, 210 ) forms a treatment room (28) which is at least partially closed in cross section, - in which an atmospheric plasma jet (36, 128) is generated and directed in the treatment room (28) onto the material web (12, 210), so that the material web (12, 210 ) with the atmospheric plasma jet (36, 128). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Materialbahn (12, 210) der Länge nach durch einen Behandlungsbereich (20) transportiert wird und dass der Querschnitt der Materialbahn (12, 210) derart verändert wird, dass die Materialbahn (12, 210) im Behandlungsbereich (20) den im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum (28) bildet.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the material web (12, 210) to be treated is transported lengthwise through a treatment area (20) and in that the cross section of the material web (12, 210) is changed such that the material web (12, 210) is in the treatment area (20) forms the treatment room (28) which is at least partially closed in cross section. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass der Plasmastrahl (36, 128) mittels einer im Behandlungsraum (28) rotierenden Düsenöffnung (34, 70, 70') auf die Materialbahn (12, 210) gerichtet wird.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the plasma jet (36, 128) is directed onto the material web (12, 210) by means of a nozzle opening (34, 70, 70 ') rotating in the treatment room (28). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Precursor in den Plasmastrahl (36, 128) eingebracht oder auf die Materialbahn (12, 210) aufgebracht wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that a precursor is introduced into the plasma jet (36, 128) or is applied to the material web (12, 210). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der im Querschnitt zumindest teilweise geschlossene Behandlungsraum (28) durch mehrere Materialbahnen (12, 210) oder verschiedene Abschnitte derselben Materialbahn (12, 210) gebildet wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the treatment space (28) which is at least partially closed in cross section is formed by a plurality of material webs (12, 210) or different sections of the same material web (12, 210). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Materialbahn (210) aus unverbunden nebeneinander angeordneten Filamenten (206) besteht.Procedure according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the material web (210) to be treated consists of unconnected filaments (206) arranged side by side. Vorrichtung (10, 10', 10", 10"', 50) zur Plasmabehandlung einer Materialbahn (12, 210), insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - mit einem Behandlungsbereich (20), - mit einem Transportsystem (18), das dazu eingerichtet ist, eine Materialbahn (12, 210) durch den Behandlungsbereich (20) zu transportieren, - mit einer Führungseinrichtung (27), die dazu eingerichtet ist, den Querschnitt einer von dem Transportsystem (18) transportierten Materialbahn (12, 210) derart zu ändern, dass die Materialbahn (12, 210) in dem Behandlungsbereich (20) einen im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum (28) bildet, und - mit einer Plasmadüse (32, 62, 62', 62") zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls (36, 128), - wobei die Plasmadüse (32, 62, 62', 62") dazu eingerichtet und angeordnet ist, eine im Betrieb durch den Behandlungsbereich (20) transportierte Materialbahn (12, 210) in dem durch die Materialbahn (12, 210) gebildeten Behandlungsraum (28) mit einem atmosphärischen Plasmastrahl (36, 128) zu beaufschlagen.Device (10, 10 ', 10 ", 10"', 50) for plasma treatment of a material web (12, 210), in particular for use in a method according to one of the Claims 1 to 6 , - with a treatment area (20), - with a transport system (18) which is set up to transport a material web (12, 210) through the treatment area (20), - with a guide device (27) which is set up for this purpose to change the cross section of a material web (12, 210) transported by the transport system (18) such that the material web (12, 210) in the treatment area (20) forms a treatment space (28) which is at least partially closed in cross section, and - with a plasma nozzle (32, 62, 62 ', 62 ") for generating an atmospheric plasma jet (36, 128), - the plasma nozzle (32, 62, 62', 62") being set up and arranged to operate one by the Treatment area (20) transported material web (12, 210) in the treatment room (28) formed by the material web (12, 210) with an atmospheric plasma beam (36, 128). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmadüse (32, 62, 62', 62") eine Düsenöffnung (34, 70, 70', 126) aufweist, aus der im Betrieb der Plasmastrahl (36, 128) austritt, wobei die Düsenöffnung (34, 70, 70', 126) derart angeordnet ist, dass sie im Betrieb in dem durch die Materialbahn (12, 210) gebildeten Behandlungsraum (28) positioniert ist, und wobei die Düsenöffnung (34, 70, 70', 126) dazu eingerichtet ist, im Betrieb zu rotieren.Device after Claim 7 , characterized in that the plasma nozzle (32, 62, 62 ', 62 ") has a nozzle opening (34, 70, 70', 126) from which the plasma jet (36, 128) emerges during operation, the nozzle opening (34 , 70, 70 ', 126) is arranged such that during operation it is positioned in the treatment room (28) formed by the material web (12, 210), and the nozzle opening (34, 70, 70', 126) is set up for this purpose is to rotate in operation. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (27) eine Einlauf-Führungsfläche (22) aufweist, die derart geformt ist, dass der Querschnitt einer über die Einlauf-Führungsfläche (22) geführten Materialbahn (12, 210) vor Durchlaufen des Behandlungsbereichs (20) derart geändert wird, dass die Materialbahn (12, 210) den im Querschnitt zumindest teilweise geschlossenen Behandlungsraum (28) bildet.Device after Claim 7 or 8th , characterized in that the guide device (27) has an inlet guide surface (22) which is shaped such that the cross section of a material web (12, 210) guided over the inlet guide surface (22) before passing through the treatment area (20) is changed such that the material web (12, 210) forms the treatment room (28) which is at least partially closed in cross section. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlauf-Führungsfläche (22) zumindest abschnittsweise trichterförmig ist.Device after Claim 9 , characterized in that the inlet guide surface (22) is funnel-shaped at least in sections. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (27) eine Auslauf-Führungsfläche (24) aufweist, die derart geformt ist, dass der Querschnitt einer über die Auslauf-Führungsfläche (24) geführten Materialbahn (12, 210) nach Durchlaufen des Behandlungsbereichs (20) geändert wird, insbesondere in eine im Wesentlichen ebene Querschnittsform.Device according to one of the Claims 7 to 10th characterized in that the guide device (27) has an outlet guide surface (24) which is shaped such that the cross section of a material web (12, 210) guided over the outlet guide surface (24) after passing through the treatment area (20) is changed, in particular in a substantially flat cross-sectional shape. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (27) im Behandlungsbereich (20) eine Behandlungs-Führungsfläche (26) zur Führung einer durch den Behandlungsbereich (20) transportierten Materialbahn (12, 210) aufweist.Device according to one of the Claims 7 to 11 , characterized in that the guide device (27) in the treatment area (20) has a treatment guide surface (26) for guiding a material web (12, 210) transported through the treatment area (20). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (27) eine gekühlte oder beheizte Führungsfläche (22, 24, 26) zum Führen der Materialbahn (12, 210) aufweist.Device according to one of the Claims 7 to 12th , characterized in that the guide device (27) is a cooled or heated Has guide surface (22, 24, 26) for guiding the material web (12, 210). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (27) eine Führungsfläche (22, 24, 26) mit einer Vielzahl von Öffnungen (106) und eine Strömungsvorrichtung zum Absaugen oder Ausblasen von Luft durch die Öffnungen (106) aufweist.Device according to one of the Claims 7 to 13 , characterized in that the guide device (27) has a guide surface (22, 24, 26) with a plurality of openings (106) and a flow device for extracting or blowing out air through the openings (106). Verwendung einer Vorrichtung (10, 10', 10", 50) nach einem der Ansprüche 7 bis 14 zur Plasmabehandlung eines bahnförmigen Materials (12, 210).Use of a device (10, 10 ', 10 ", 50) according to one of the Claims 7 to 14 for plasma treatment of a web-like material (12, 210). Vorrichtung (400) zur Herstellung eines Hohlextrudats mit plasmabehandelter Innenfläche, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 17 oder 18, - mit einer Extrusionseinrichtung (402), die dazu eingerichtet ist, ein Hohlextrudat (410) aus einer Extrusionsdüse (406) zu extrudieren, und - mit einer Plasmadüse (412) zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls (418), - wobei die Plasmadüse (412) derart im Bereich der Extrusionsdüse (406) angeordnet ist, dass eine Innenfläche eines im Betrieb aus der Extrusionsdüse (406) extrudierten Hohlextrudats (410) mit dem aus der Plasmadüse (412) austretenden Plasmastrahl (418) beaufschlagt wird.Device (400) for producing a hollow extrudate with a plasma-treated inner surface, in particular for carrying out a method according to Claim 17 or 18th , - with an extrusion device (402) which is set up to extrude a hollow extrudate (410) from an extrusion nozzle (406), and - with a plasma nozzle (412) for generating an atmospheric plasma jet (418), - the plasma nozzle ( 412) is arranged in the area of the extrusion nozzle (406) such that an internal surface of a hollow extrudate (410) extruded from the extrusion nozzle (406) during operation is acted upon by the plasma jet (418) emerging from the plasma nozzle (412). Verfahren zur Herstellung eines Hohlextrudats (410) mit plasmabehandelter Innenfläche, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 16, - bei dem ein Hohlextrudat (410) hergestellt wird, indem das Hohlextrudat (410) aus einer Extrusionsdüse (406) extrudiert wird, - bei dem ein atmosphärischer Plasmastrahl (418) erzeugt wird und - bei dem eine Innenfläche des Hohlextrudats (410) im Bereich der Extrusionsdüse (406) mit dem Plasmastrahl (418) beaufschlagt wird.Method for producing a hollow extrudate (410) with a plasma-treated inner surface, in particular using a device according to Claim 16 , - in which a hollow extrudate (410) is produced by extruding the hollow extrudate (410) from an extrusion nozzle (406), - in which an atmospheric plasma jet (418) is generated and - in which an inner surface of the hollow extrudate (410) in Area of the extrusion nozzle (406) with which the plasma jet (418) is applied. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet dass der Plasmastrahl (418) aus einer im Bereich der Extrusionsdüse (406) angeordneten rotierenden Düsenöffnung (416) einer Plasmadüse (412) austritt.Procedure according to Claim 17 characterized in that the plasma jet (418) emerges from a rotating nozzle opening (416) of a plasma nozzle (412) arranged in the region of the extrusion nozzle (406).
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