DE1778538A1

DE1778538A1 - Herstellungsverfahren fuer thermoplastische,synthetische Folien und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1778538A1
Application number: DE19681778538
Authority: DE
Inventors: Michio Sudo
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1967-05-09
Filing date: 1968-05-09
Publication date: 1972-08-31
Also published as: FR1563419A; US3543334A; AU445658B2; DE1778538C3; DE1778538B2; AU1013070A; GB1224395A

Description

Mitsubishi Yuka Kabushiki Kaisha in Tokyo Japan

Herstellungsverfahren für thermoplastische, synthetische Folien und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Folien aus thermoplastischen synthetischen Materialien, welche zuerst I erwärmt und verflüssigt werden, anschließend aus einer aus einer Ringdüse angestoßen und mit Hilfe von in die zylindrische Folie eingeblasener Luft auf den gewünschten Durchmesser ausgedehnt werden, daraufhin in einen Kühlflüssigkeitsbehälter eingeführt und verfestigt werden und

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zuletzt über Umlenkwalzen geführt und auf einer geeigneten Aufwickeleinrichtung aufgespult werden.

Zur Erzeugung von zylindrischen Folien aus thermoplastischem Material sind im wesentlichen zwei Verfahren bekannt, wobei das erste als "Luftkühlverfahren" und das zweite als "Flüssigkeitskühlverfahren" bezeichnet werden können. Für die Durchführung des ersten Verfahrens ist es notwendig, einen relativ großen Weg bzw. Zeit dafür aufzuwenden, damit die im flüssigen Zustand aus einer Düse ausgestoßene zylindrische Folie durch die an die Folie herangebrachte Luft verfestigt wird. Demzufolge kann nicht vermieden werden, daß eine derartige Vorrichtung sehr groß ist und daß das thermoplastische Material nur langsam angekühlt wird, wobei das Endprodukt den Mangel aufweist, daß das thermoplastische Material sich kristallisiert, demzufolge seine Transparenz schlecht ist und seine Qualität zu wünschen übrig läßt.

Das Flussigkeitskuhlverfahren beseitigt die Nachteile des LuftkühlVerfahrens, indem eine Kristallisation des thermoplastischen Materials durch eine sehr rasche Abkühlung der Folie mit Hilfe der Kühlflüssigkeit verhindert wird. Die Endqualität des fertigen Produktes ist ferner

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relativ gut·, jedoch war es bisher nicht möglich, ein zufrieuensteilendes Herstellungsverfahren und eine kompakte und einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu scnaffen_e

Das bisher bekannte und weit verbreitete Flüssigkeitskühlverfahren besteht darin, daß Luft entlang der äußeren Oberfläche der zylindrischen Folie geblasen wird, und daß f an der äußeren oder inneren Seite der Folie eine der Form der zu erzeugenden Folie entsprechende Wasserkühleinrichtung vorgesehen ist, mit welcher die zylindrische Folie angesprüht und abgekühlt wird. Ein anderes derartiges Verfahren besteht darin, daß Luft in die auf einer ringförmigen vertikal angeordneten Düse nacn abwärts gezogene zylindrische Folie geblasen wird, wodurch die Form der zylindrischen Folie in gewünschter Form gehalten wird und das Wasser entlang der äußeren Umfangsflache der zylindrischen Folie kontinuierlich , zum Einfallen gebracht wird, wodurch die Folie gekühlt und in iarer zylindrischen Form verfestigt wird. In beiden Fällen war es jedoch notwendig, die Kühleinrichtung - d,h_e im allgemeinen den Kühlwasserring — an den Durchmesser der zu erzeugenden zylindrischen Folie anzupassen. Wenn also der Durchmesser der Zylinderfolie verändert werden sollte, wurde die Behandlung der Folie und damit der Einrichtung zur

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Erzeugung derselben sehr kompliziert, weil die erzeugte zylindrische Folie durch die Kühleinrichtung in dem richtigen Abstand hindurchgeführt werden muß_o Demzufolge ergibt sich eine relativ große Vorrichtung zur Erzeugung derartiger Folien»

In neuerer Zeit ist ferner ein Verfahren bekannt, bei welchem Luft in dem Inneren des aus einer ringförmigen Düse ausgequetschten zylindrischen Folie geblasen wird, wobei dieselbe auf den gewünschten Durchmesser gedrehnt, anschließend in Wasser eingeführt und in demselben sofort gekühlt und verfestigt und mit Hilfe von in dem Wasser angeordneten Führungsblechen abgeflacht wird. Die kontinuierlich erzeugte zylindrische Folie wird dabei mit Hilfe einer innerhalb des Wassers angeordneten Aufwickelanordnung aufgespult. Ein derartiges Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß aufgrund des *asserdruckes die zylindrische Form der Folie nicht aufrechterhalten werden kann, und daß ferner Deformierungen und Schrumpfungen derselben auftreten. Da die inneren Wände der zylindrischen Folie beim Zusammenführen in engen Kontakt miteinander geraten, kleben die Innenflächen der Folie sehr oft aneinander. -Derartige Schwierigkeiten könnten dadurch vermieden werden, in dem Wasser in das Innere der zylindrischen Folie eingebracht wird, da die durch das Einbringen von Wasser in die zylindrische Folie bedingte Feuchtigkeit nicht vollkommen entfernt werden kann und eine gewisse Feuchtigkeit innerhalb der Folie verbleibt, hätte dies jedoch den weiteren

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Nachteil, daß bei der Verwendung derartiger Folien in der VerpackungsIndustrie der Inhalt derartiger Verpackungen beschädigt würde. Demzufolge wird das oben beschriebene Verfahren zur Erzeugung von zylindrischen Folien noch nicht kommerziell verwendet.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung von zylindrischen Folien aus thermoplaste schem Material sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, das diese sogenannten Nachteile nicht aufweist und das die Herstellung von hochwertigen zylinderformigen Folien mit sehr einfachen Mitteln gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die zylindrische Folie "beim Einführen in den Kühlflüssigkeitsbehälter zwischen zwei mit Gitterflächen versehenen Gitterkästen durchgeführt wird, die einen bestimmten Unterdruck aufweisen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist.

Es zeigen:

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Fig» 1 eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, zur Darstellung des iierstellungsverfahrens und des Grundprinzips einer nach dem Verfahren arbeitenden Vorrichtung_β

Figo 2eine Draufsicht auf die in Figo 1 gezeigte Vorrichtung,

Figo 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in Fig, 1 gezeigten Vorrichtungο

Figo 4- eine seitliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig„ 5a bis ^c seitliche Ansichten weiterer Ausführungsformen von Vorrichtungen gemäß der Erfindung,,

ψ Figo 6a bis 6d vordere Ansichten von vier Ausführungsformen

von Gitterflächen ο

Figo 7 eine seitliche Schnittansicht durch eine besondere Ausführungsform des Gitterkastens«

Fig. 8a und b Schnittansichten entlang der Linien VIIIa-VIIIa und VIIIb-VIIIb von Fig. 7.

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Figo 9a und 9b bchnittansichten durch weitere Ausführung^!'ormen von Gitterkästenβ

Fig« 10a, 10b und 10c perspektivische Ansichten der erzeugten Folien, die mit den Gitterkästen gemäß Fig, 7, 8a und 8b in der oben genannten Reihenfolge erzeugt worden sind_o

Figo 11 und 12 seitliche Ansichten einer stegbildenden Einrich- ^ tunge

Fig_β 13 eine Vorderansicht der Abdichtungsstäbe.

Fig, 14 eine Vorderansicht der mit den Abdichtungsstäben gemäß Fig« 13 erzeugten Folie·

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine ringförmige oder

elliptische Düse, die an dem vorderen Ende einer Einrichtung zur Formung von zylindrischen thermoplastischen Materialien angeordnet ist« Diese Einrichtung dient zum Auspressen von thermoplastischen Materialien — wie Polyäthylen oder Polypropylen — in Form von zylindrischen Folien in einem thermisch geschmolzenen Zustand. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Kühlflüssigkeitsbehälter, der mit einer Kühlflüssigkeit 3 gefüllt ist und der oberhalb der Düse 1 eine Öffnung 4- aufweist₀ Die Bezugszeichen 5-5 bezeichnen ein Paar von Gitterkästen, die unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der Kühlflüssigkeit 3 - d„h₀ direkt

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unterhalb der Düse 1 - gegenüberliegend angeordnet sind, wobei ein gewisser Abstand eingehalten wird« Dabei werden Gitterflächen 6-6 gebildet, die an den gegenüberliegenden Seiten der Gitterkästen 5-5 angeordnet sind und durch welche Kühlflüssigkeit 3 eingesaugt wird. Die Bezugszeichen 7-7 bezeichnen die Kammern der Gitterkästen 5-5· Saugrohre 9-9 sind an der äußeren Oberfläche an der gegenüberliegenden Seite der Gitterflächen 6-6 angeordnete

Im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Einrichtung sollen in dem folgenden verschiedene Ausführungsformen gemäß der Erfindung erörtert werden„

Das thermoplastische Material wird zuerst mit der Düse ausgetrieben, wodurch eine zylindrische Folie F gebildet wird, in welche an ihrer Innenseite Luft eingeblasen W wird, wodurch die zylindrische Folie auf den gewünschten Durchmesser ausgedehnt v/ird. Diese Folie wird daraufhin in den mit Kühlflüssigkeit gefüllten Kühlflüssigkeitsbehälter 2 geleitet, in welchem beispielsweise Wasser oder mit Kochsalz versetztes Wasser sicth befindet. Dadurch wird die zylindrische Folie F sehr rasch abgekühlt und verfestigte

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Innerhalb des Kühlflüssigkeitsbehälters 2 ist ein Paar von dünnen, abgedichteten Gitterkästen gegenüberliegend und im wesentlichen in vertikaler Lage in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet, wobei an den gegenüberliegenden Gitterflächen 6-6 Öffnungen 6-1,Schlitze 6-2 oder engmaschige Gitter 6-3 gemäß den Darstellungen in den Figo 6a bis 6d k-θΗΗθβ angeordnet sind. Gemäß der Darstellung in Fig_e 6d können ebenfalls eine Mehrzhal von parallelen Rinnen 10 angeordnet sein, durch welche der Einfluß von Kühlflüssigkeit vergrößert wirde

So wie dies in Figo 1 gezeigt ist> sind Saugrohre 9-9 an den Kästen ^^ angeordnet, die zu einer einen Unterdruck in der Kühlflüssigkeit erzeugenden Saugpumpe 8 oder zu einer ähnlichen Einrichtung führen„ Mit Hilfe eines weiteren Rohres 11 wird die von der Saugpumpe 8 geförderte Kühlflüssigkeit 3 direkt oder durch eine nicht gezeigte Kühleinrichtung hindurch in den unteren Teil des Kühlflüssigkeitsbehälters 2 zurückgeführt„

Die obere Fläche der Gitterkästen 5~5 liegt entweder in gleicher Höhe wie der Flüssigkeitsspiegel oder ist geringfügig - doh„ etwa 0 bis 30 mm - unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche

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angeordnet,, Für die Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsspiegels ist an der seitlichen Wand des Kühlflüssigkeitsbehälters 2 eine Ausfluüöffnung 12 angeordnet.. Um die Temperatur im oberen Teil des Behälters 2 an einer vorher bestimmten Kühltemperatur zwischen 20 und 25°C zu halten ist ferner ein von außen in den Flüssigkeitsbehälter 3 führendes Zusatzrohr 13 vorgesehen, durch welches eine gesteuerte Zufuhr der Kühlflüssigkeit 3 ™ erfolgen kann.

Die aus der Düse 1 ausgequetschte zylindrische Folie F wird beim Vorbe is tischen an den Gitterkästen 5-i> abgeflacht. Durch die an den Gitterflächen 6-6 der Gitterkästen angeordneten öffnungen 6-1., Schlitze 6-2 oder Gitter 6-3 - bzw. durch den dadurch erzeugten Unterdruck an den Kühlflüssigkeitsgittern 6-6 - wird der zylindrische Film angezogen, wobei zwischen dem Film f und den Gitterflächen 6-6 der Gitterkästen 5-5 ein ^ Flachkanal entsteht, durch welchen die Kühlflüssigkeit 3 zu den Öffnungen 6-1, Schlitzen 6-2 bzw. Gitternetzen 6-3 kontinuierlich fließt. Die immer zuströmende Kühlflüssigkeit kühlt die äußere Fläche des Filmes f sehr rasch ab, so daß eine ausgezeichnete Transparenz der Folie erhalten wird« Dabei dient so wie dies in Fig. 3 dargestellt ist - die Kühlflüssigkeit 3 als Schmiermittel, so daß - obwohl der Film relativ nahe entlang den Flüssigkeitsgittern 6—6 der Gitterkästen 5-5 vorbeistreicht - keine Gefahr besteht, daß die Folienoberfläche f

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beschädigt wird. Ferner treten weder Änderungen der Form der zylindrischen Folie f mit zunehmender Tiefe innerhalb der Kühlflüssigkeit Schrumpfungen an der äußeren Oberfläche der gebildeten Folie f auf„

Die zylindrische Folie wird dementsprechend gekühlt, verfestigt und zwischen einem Paar von unterhalb der Gitter- ^j kästen 5-5 angeordneten Umleitrollen 14—14- durchgeführt. Die Folie wird dann um eine Walze 15 geführt, anschließend zwischen zwei außerhalb des Behälters 2 angeordneten Quetschwalzen 16-16 zur Entfernung der Kühlflüssigkeit geleitet und einer Aufwickelspule 17 zugeführt.

Gewöhnlich ist der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Gitterflächen 6—6 der Gitterkästen 5—5 oben und unten

verschieden groß_o Wenn der obere Abstand mit L und der untere Abstand mit 1 bezeichnet ist, so ist im allgemeinen vorzuziehen, daß L größer als 1 ist. Es hat sich herausgestellt, daß ±> zwischen 5 und 50 mm und 1 zwischen 5 und 15 mm sein soll«, Wenn der obere Abstand L wesentlich größer als der oben angegebene Wert ist, dann ist die von den Gitterkästen 5-5

sch aufgesaugte Wassermenge zu groß, wobei die Flußgeywindigkeit des Kühlwassers ansteigt, und Vibrationen der zylindrischen Folie f auftreten, die zu nachteiligen Wirkungen in bezug auf die Folie führen_β Wenn der Abstand L kleiner als der oben an-

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gegebene Wert gemacht wird, wird die Aufspulung der zylindrischen Folie f schwierige

Sowie bereits beschrieben worden ist, soll der obere Abstand L im allgemeinen größer als der untere Abstand 1 sein. Jedoch kann in Abhängigkeit des Folienmaterials,der Foliendicke und der Anpreßgeschwindigkeit in manchen Fällen L « 1 bzw, L< 1 gemacht werden.

So wie dies ferner in Figo 4- dargestellt ist, können die Gitterkästen 5*-5» in deren Mitte Trennwände 18-18 aufweisen, wodurch Teilkammern 7-7 und 7^I-7^I in der unteren und oberen Hälfte der Gitterkästen 5-5 gebildet werden. Somit können abhängig von der Tiefe der Kühlflüssigkeit 3 verschiedene Unterdrücke in den oberen und unteren Teilkammern gebildet werden, in dem die durch Saugrohre 9-9 und 9'-9' erzeugten Saugkräfte verschieden gestaltet werden. Da der Flüssigkeitsdruck in den oberen Kammern 7-7 geringer als in den unteren Kammern 7'-7' ist, und da der Flüssigkeitsdruck stärker auf die unteren Teilkammern 7'-7* wirkt, kann die Saugkraft in demselben großer gemacht werden, wodurch die Gefahr eines Risses tw„einer Deformation der zylindrischen Folie f in dem unteren Teil vermindert wird₀ In entsprechender Weise können je nach Notwendigkeit eine Mehrzahl von derartigen Platten 18-18 vorgesehen sein, wodurch innerhalb der Gitterkästen 5-5

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eine Vielzahl von Teilkammern gebildet werden. In diesen Teilkammern können dann inAbhängigkeit der Wassertiefe verschiedene Flüssigkeitsunterdrücke vorgesehen sein«

In manchen Fällen kann es angebracht erscheinen - so wie dies in Fig₀ 3 dargestellt ist - gekrümmte Einlaßflächen an den oberen Einlassen der Gitterkästen 5-5 vorzusehen«, Diese Krümmungen können nicht nur Abrundung der Kanten der Gitterkästen 5-5, sondern in manchen Fallen auch - so wie dies in den Figo 5a bis ^c dargestellt ist - durch bogenförmige Ausbiegungen der Gitterkästen 5-5 erzeugt werden. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, diese Krümmungen 19 mit einem Krümmungsradius zwischen 2 und 50 mm zu versehen. Bei einer derartigen Ausführung wird ein günstiger Wasserfluß der Kühlflüssigkeit 3 am oberen Rande der Gitterkästen 5-5 und eine zufriedenstellende Vorbeiführung der zylindrischen Folie f | erzielt v/erden« Die genaue Ausführung härgj; jedoch von dem Folienmaterial selbst, der Foliendicke und ähnlichen Faktoren ab.

Im allgemeinen erscheint es als wünschenswert, -άε3 die Gitterkästen 5-5 mit ihrer oberen Kante maximal in der Höhe des Flüssigkeitsspiegel^, minimal jedoch nicht tieJex¹ als 30 ium unterhalb desselben liegen, damit die Folie zufriedenstellend

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abgekühlt und von der Kühlflüssigkeit verfestigt werden kann. Wenn die Gitterkästen 5-5 tiefer als notwendig angeordnet sind, dann besteht die Gefahr, daß Beschädigungen der Folie durch zu starkes Einströmen der Kühlflüssigkeit auftreten.

Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß die Oberfläche der '■'itterflächen 6-6 der Gitterkästen 5-5 aus einem wärme- W widerstandsfähigen Material wie Tetrafluoräthylen, Baggelit, Polypropylen oder einem ähnlichen Stoff auszubilden. Die Größe der Öffnungen 6-1, die Breite der Schlitze 6-2 baw. der Gitterabstand der Gitter 6-5 der Flüssigkeitskühlgitter 6—6 sollen im unteren Teil der Gitterkästen 'p^'p größer als im oberen Teil gemacht v/erden bzw, die Anzahl dieser Öffnungen vergrößert werden, damit - um Beschädigungen der zylindrischen Folie zu vermeiden - eine günstige Differenz des Flüssigkeitsdruckes und des durch das Gitternetz 6-6 erzeugte Gitterdruckes erreicht wird und die Öffnungen 6-1 bzw«, Schlitze 6-2 sollten etwa 5 mm oder etwas darunter betragen. Sollten sie jedoch wesentlich kleiner gemacht werden, entsteht ein zu großer Druckabfall, so daß die Öffnungen 6-1 bzw_e Schlitze 6-2 blockiert werden könnten_o Wenn die Löcher jedoch zu groß gemacht werden, wird die zu kühlende F dLie in die Öffnungen mehr als notwendig eingesaugt, so daß die Gefahr besteht, daß dieselbe mit dem Gitter in Berührung gelangt. Die neue Größe der Löcher bzw, Schlitze hängt jedoch von dem synthetischen Material, seiner Dicke und der Herstellungsgeschwindigkeit ab.

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Die von der Sukgpumpe bw₀ der Leistung seines Motors abhängige Menge der aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter durch die Gitterfläche 6-6 der Gitterkästen 5-5 eingesaugten Flüssigkeitsmenge sollte optimal so gewählt werden, daß die zylindrische Folie f von den Gitterflächen 6-6 einer geeigneten Stärke angesaugt wird_e Wenn die Saugwirkung der Kühlflüssigkeit zu groß gewählt wird, gelangt die äußere Fläche der Folie f zu nahe an die Gitterflächen 6-6, wodurch die Folienerzeugung erschwert wird und die Zirkulation der Kühlflüssigkeit unregelmäßig wird«, Wenn jedoch die Saugwirkung der Kühlflüssigkeit zu gering ist, aann wird der Kühleffekt zu gering, das dabei entstehende Endprodukt qualitätsmäßig schlecht, wobei ebenfalls die Gefahr auftritt, üaß der Film zerreißt bzw. deformiert wird ο

Durch Vorsehen einer Aui'spulgeschwindigkeit der zylindrischen Folie f zwischen 1U und ^UG m werden im allgemeinen gute Resultate unter den oben beschriebenen Bedingungen erreicht«.

In dem folgenden sollen einige Versuchsergebnisse mit der in Fig_o 4 gezeigten Vorrichtung wiedergegeben werden.

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1o Versuchsbedingungen

Ausquetschkopf: Düsendurchmesser: 120 mm, Länge/Durchmesser

(L/D)s 25

Preßstempel: Spiralart, Durchmesser 250 mm Gitterflächen 6-6: rechteckig, mit oberer, abgerundeter

Kante, Breite 600 mm, Länge 300 mm L : 10 - 15 mm, 1 : 3 - 5mm

Pumpe: Kaskadenpumpe 1,5 kW

Luftspalt: 53 - 4-00 mm,

Auspreßmenge: 200 kg/Stunde

2q Verwendetes thermoplastisches Material

Hochdruckpolyäthylen A : M₀I 0,5 spezifisches Gewicht 0,920 Hochdruckpolyäthylen B : M.I 0,5 spezifisches Gewicht 0,927

3« Folieneigenschaften

Schwankungen der Foliendicke:

Biegungsdurchmesser:

äußere Erscheinung:

Welligkeit:

Transparenz:

Stoßwiders tandsfähigkeit:

Wärmeabdichtungsfähigkeit:

Schrumpfung:

unterhalb 2 mm gut geringfügig gut gut gut keine

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4„ Herstellungsvorrichtung

Herstellungsstabilität: gut Kühleffekt: gut

Funktionsxähigkeit der Anordnung: gut

Erzeugbare Änderungen der Foliendicke : zwischen 0,02 und 0,3 mm

ErzeugbareÄnderungen der Folienbreite: zwischen 0,8 und 1,4 ohne

Auswechslung von Maschinenteilen

So wie dies auf der oben wjelergegebenen Tabelle ersichtlich ist, ergibt sich eine Folie, die hinsichtlich ihrer äußeren Erscheinung ausgezeichnet ist und die in bezug auf ihre Herstellung das bisher bekannte weit übertrifft.

In dem folgenden soll auf die Ausführungen gemäß Fig_e 5a

und 5d Bezug genommen werden. Diese dienen insbesondere dazu, ungleichmäßige, durch die Druckdifferenzen der Flüssigkeit in dem oberen und unteren Teil der Gitterkästen 5-5 bedingte End produkte zu vermeiden, wobei bei beiden Ausführungsformen der obere Abstand L und der untere Abstand 1 der Gitterkästen 5-5 im wesentlichen verschieden ist. In beiden Fällen ist fer ner der Kühlflüssigkeitsbehälter 2 nur im oberen Bereich der Gitte-rkästen 5-5 vorgesehen. Die unteren Teilstücke derselben liegen außerhalb des Flüssigkeitsbehälters. Demzufolge treten

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keine großen Flussigkeitsdrücke in den unteren Teilstücken auf, so daß keine Gefahr eines Zerreißens oder Mißbildung der Folie durch den Flüssigkeitsdruck entsteht. Dabei ist die Herstellung der zylindrischen Folie ausgezeichnet, wobei Jedoch als Wachteil auftritt, daß Kühlflüssigkeit aus dem Tank 2 zusammen mit der Folie f zwischen den beiden Gitterkästen 5-5 nach unten abfließen kann«,

In Figρ 5c ist der die kühlflüssigkeit aufnehmende ■"■ühlflüssigkeitsbehälter 2 in einen oberen und einen unteren Behälter geteilt, wobei der obere Teil der Gitterkästen ^-^ innerhalb des oberen Behälters 2-1 und der untere Teil der Gitterkästen innerhalb des unteren Behälters 2-2 liegt. Dabei fließt das Kühlwasser in etwa der gleichen Art und Weise wie oben beschrieben von dem oberen Behälter 2-1 nach unten ab ο

Gemäß den in Fig» 5a, 5b und 5c gezeigten Ausführungs-™ formen sind Versuche durchgeführt worden, die zu den folgenden Resultaten geführt haben:

1 ο Versuchsbedingunffen; dieselben wie in der Tabelle 1 beschrieben, wobei Jedoch die Werte von L und 1 wie folgt gewählt waren:

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L (mm) : 120 10 - 1560, 1 (mm) : 10-15, 10,10

2. Verwendete thermoplastische Materialien: dieselben wie in Tabelle 1 beschrieben.

3. Folieneigenschaften, Figo 5a 5b 5c Schwankungen der Folien-innerhalb von + 15 fa Biegedurchmesser unterhalb 2mm

äußere Erscheinung: Wasserflußmarkierungen: gut : gut Welligkeit geringfügig: klein : klein Schrumpfung: keine : keine

4. Herstellungsvorrichtung
Formstabilität: gut : gut : gut
Kühlung eher gut : eher schlecht : gut Bedienbarkeit: gut : gut : gut

Erzeugbare Änderungen der Folienaicke: ü£2 - 0_P3 mm innerhalb

drei Kolonnen

Erzeugbare änderungen der Folienbreite: 0,8 - 1,4- mm bei allen

drei Kolonnen₀

So wie aus den oben genannten Versuchsergebnissen hervorgeht, ist das nach den Figuren 5a - 5c durchgeführte Herstellungsverfahren dem konventionellen Verfahren - d_oh_o dem DOb Verfahren überlegen - und gegenüber anderen Verfahren sowohl Vor- wie auch Nachteile_β Es erscheint demnach, daß die

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Größen L und 1 und die Wahl des Herstellungsgerätes nach den verschiedenen Eigenschaften des verwendeten Folienmaterials der Qualität und der Dicke desselben in ähnlichen Faktoren gewählt werden muß₀

Da bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dasselbe mit einem Blasverhältnis zwischen 0,8 ™ und 1,4 durchgeführt werden kann, erscheint es nicht notwendig, den Kühlring bei jedem Folienbreitenwechsel auszuwechseln, was sehr vorteilhaft erscheint, da ein derartiger Wechsel Zeit kostet und bei der Massenfertigung die Kapazität der Produktionseinrichtung beschränkte

Die Größe der erzeugten zylindrischen Folie kann beliebig gewählt werden solange die Breite der zylindrischen Folie f geringer als die Breite der Gitterkästen 5-5 ist. Da letztere beliebig dimensioniert werden können, liegen im Hinblick auf die Erzeugungen von zylindrischen Folien keine Beschränkungen vor. Durch geeignete Gitterkästen 5-5 kann somit Jede Foliengröße hergestellt werden. Dies soll im rifc -it aen Fig„ 7-10 noch näher erläutert werden ο

In manchen Fällen mag es als vorteilhaft erscheinen, gefaltete Folien f zu erhalten. Line Faltung kann gemäß Fig. 7 und 8a und 8b an beiden beiten der Folie f vorgenommen

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werden, indem an den Kühlflüssigkeitsgittern 6-6 der Gitterkästen ^-^ gefaltete liitterteile 20-20 vorgesehen werden, die mit entsprechenden Bohrungen 6'-6' versehen sind und die mit den Kammern 7-7 in Verbindung stehen» Der durch die Seitenteile 20-2^ erzeugte Knickwinkel soll dabei von oben nach unten graduierlieh zunehmen. Jede der beiden Seitenteile 20-20 ist Mit einem der Gitterkästen 5-5 verbunden, wodurch der in Figo 8a und 8b gezeigte Formraum gebildet wird. Der zylindrische Film f wird aabei - wie bereits beschrieben - aus der Düse ausgedrückt und in die Formkammer eingeführt, wobei Flüssigkeit entlang der ganzen Oberfläche der Gitterflächen 6-6 bzw, der Teilstücke 6'-6' und 20-20 abgesaugt wird« -üabei wird die Folie f abgekühlt und gleichzeitig in eine i'orm gebracht, die der Form der Gitterkästen entspricht. Die mit einer derartigen Einrichtung erzeugte Folie f ist in Fig_e 1üa gezeigt.

In dem folgenden soll auf die Fig_o 9a und 9b Bezug genommen werden, in welcher an einer Seite der Gitterkästen eine oder mehrere Knickstellen erzeugende Teilstücke 2L-2O ' vorgesehen sind. Auch bei dieser Ausführungsform sind entsprechende Offnungen 6¹ in den Seitenstücken 20-20 angeordnet. Die mit derartigen Anordnungen gebildeten Folien sind it. den Fig. 10b und 1oc gezeigt.

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Durch Verschieben der Gitterkästen 5-5 gegeneinander kann die Form der erzeugten Folien verändert werden, so daß im Hinblick auf die Breite der zylindrischen Folie keine Beschränkungen bestehenο

In manchen Fällen kann es angebracht erscheinen, in gewissen Abständen der Folien Stege bzw. Querverbindungen ™ vorzusehen, die kontinuierlich erzeugt werden können_β So wie dies in Fig„ 11 bis 14 gezeigt ist, sind an der Oberseite der Gitterkästen 5-5 ein Satz von Stäben 22-22 vorgesehen, die gegeneinander bewegt werden können_o Da an der Stelle der stangen 22-22 die Folie £ nur zum Teil von dem kühlwasser angekühlt ist, kann durch Zusammenpressen der Stangen 22-22 die Folie f zusammengeschmolzen werden, wodurch Tüten gebildet werden.

Wenn die zylindrische Folie entlang einer geraden Linie mit Stegen versehen wird, bildet sich innerhalb des Tütenkörpers 21 eine Luftblase, aus die innerhalb derselben verbleibt, so daß !Schwierigkeiten bei der späteren Verarbeitung auftreten. So wird es z,a_e unmöglich, derartige, mit Luft gefüllte Tüten 21 aufzuwickeln. Um dies zu vermeiden, sind gemäß Fig. 13 drei gegeneinander versetzte Teilstücke 23, 24, 25 von Stäben 22-22 vorgesehen, so daß sich zwischen den einzelnen Verbindungsstegen des aus dei> zylindrischen Folie f geformten Tütenkörpers

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bzw« zwischen den einzelnen durch die Teilstücke 23, 24, 25 gebildeten Stege 2?, 28 und 29 Zwischenräume g ergeben. Da diese Abstände g entlang derAbdichtungslinie gebildet sind, kann die Luft innerhalb des Tütenkörpers leicht durch dieselben entweichend

Die Stäbe 22-22 sind an mit Schwenkpunkten 3O-3U versehenen Armen 31-31 befestigt« Während dem Andrücken an der ^ zylindrischen Folie f weisen die um die Schwenkpunkte 3⁽-"-3^υ drehbaren Stangen 22-23 geschwenkt, wobei eine Abdichtung in gewünschten Abständen erreicht werden kann_e Um ein Ablassen der Luft aus den durch dieses Verfahren gebildeten Tüten zu erreichen, kann anstelle von gegeneinander versetzten Teilstücken der Stangen 22-22 eine Nadel vorgesehen sein, mit welcher unterhalb der Verbindungsstege ein Loch innerhalb der Folie gemacht werden kann. Dauurch kann ebenfalls die innerhalb der Tüten sich sammelnde Luft beim Abdichten von zylindrischen ^ Filmfulien mit Hilfe von Stangen 22-22 entweichen©

Da gemäß der vorliegenden Erfindung das geschmolzene thermoplastische Material unmittelbar in eine kühlflüssigkeit eingeführt wird und durch Entlangführen an Gitterkästen sehr schnell abgekühlt und verfestigt ist, wird eine Kristallisation vermieden, so da.: hochtransparente Filme erzeugt werden. Beim Schneiden von Tüten wird ferner die Filmfolie auf beiden Seiten der Schnitte geöffnet, so daß kein Sich-einrollen der Schnittränder stattfindet. Beim Einlegen von

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Waren in derartige Tüten treten somit keine Schwierigkeiten aufo

Das mit dem vorliegenden Verfahren erzeugte Produkt weist gegenüber konventionellen Herstellungsverfahren bessere Stoßeigenschaften auf, weil der Abstand zwischen der Düse und dem ß-ühlflüssigkeitsbehälter äußerst kurz ist und die P Kühlflüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitsbehälters kon~ tinuierlich zirkuliert» Da ferner die Möglichkeit einer ■"achfüllung von Kühlflüssigkeit besteht, kann die Folie bei konstanter Temperatur abgekühlt werden. Demzufolge ist der Kühleffekt sehr gut. Da die Tiefe des Kühlflüssigkeitsbehälters frei gewählt werden kann, kann ferner eine sehr kompakte Bauweise erhalten werden_β

Solange der Flüssigkeitsspiegel der kühlflüssigkeit konstant gehalten wird, treten keine Ungleichmäßigkeiten an W der Folienoberfläche auf, so daß dieselbe eine sehr glatte Oberfläche erhält_e Da der Kühltank von einem Paar mit 3ohrungen, Schlitzen oder. Saugöffnungen für die kühlflüssigkeit versehenen Gitterkästen versehen ist, ist das geschmolzene thermoplastische Material immer durch frische Kühlflüssigkeit gekühlt, die durch die Saugöffnungen eingesaugt wird» Der Unterdruck erzeugt einen Flüssigkeitsstrom in Richtung der Aufspulung der Folie, der als Kühlmittel und Schmiermittel gegenüber den Gitterkästen wirkt« Es besteht deshalb

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keine Gefahr, daß die Form der Folie sich verändert, bzw. durch zu großen Druck der kühlflüssigkeit Schrumpfungen der Oberfläche auftreten»

Durch Veränderung der Form der Flüssigkeitsgitter können Tüten mit an einer Seite oder auf beiden Seiten gefalteten Seitenkanten erzeugt werden. Durch Vorsehen von Abdichtungsmitteln können derartige Tüten kontinuierlich erzeugt werden, so daß die vorliegende Erfindung in sehr vielfacher Einsicht angewendet werden kann«

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, zwei Seiten mit verschiedenen physikalischen Eigen schaften zu erhalten, in dem heiße Luft oder heißes Wasser an eine Seite der zylindrischen Folie gerichtet wird, bevor dieselbe in die Kühlflüssigkeit eingetaucht wird«, Ferner ist es möglich, die zu faltenden Stücke der zylindrischen Folie vor der Faltung mit Kühlluft lokal zu behandeln, wodurch besondere Eigenschaften erhalten werden könnenβ

Wenn die Stäbe 22-22 drehbar gemacht und wenn an der äußeren U_mfangsfläcfae dieser Stäbe 22 Leisten angeordnet werden, kann ebenfalls eine Abdichtung der zylindrischen Folie f erfolgen, in dem die parallel angeordneten Leisten die Folie an bestimmten Stellen zusammenpreßen, wodurch

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eine Vielzahl von Säckchen gebildet wircL Dabei können ebenfalls Nadeln vorgesehen sein, um die Luft aus den derart gebildeten Säckchen in der bereits beschriebenen Art und Weise zu entfernen»

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Claims

- 27 Patentansprüche

Λ ο Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Folien aus thermoplastischen synthetischen Materialien, welche zuerst erwärmt und verflüssigt werden, anschließend aus einer aus einer Ringdüse angestoßen und mit Hilfe von in die zylindrische Folie eingeblasener Luft auf den gewünschten Durchmes- ser ausgedehnt werden, daraufhin in einen Kühlflüssigkeitsbehälter eingeführt und verfestigt werden und zuletzt über Umlenkwalzen geführt und auf einer geeigneten Aufwickeleinrichtung aufgespult werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Folie beim Einfuhren in den Kühlflüssigkeitsbehälter (3) zwischen zwei mit Gitterflächen (6-6, 2υ-2θ) versehenen Gitterkästen (5-5) durchgeführt wird, die einen bestimmten Unterdruck aufweisen

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ä net, daß der in den Gitterkästen (5~5) Herrschende Unterdruck in bestiinnrosn Bereichen der Gitterkästen (5-^) verschieden grob gemacht wird«,

3„ Verfahren zur Ausbildung: von an einen oder beiden Seitenkanten gefalteten Folien nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) mit Seitenstücken(20-20) entsprechender Formgebung versehen werden.

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Verfahren zur Ausbildung von tütenförmigen zylindrischen Folien nach einem der Anprüche 1 bis 3> dadurch ge kennzeichnet , daß die Folie beim Einführen in die Kühlflüssigkeit zwischen paarweise angeordneten Stäben (22-22) durchgeführt wird und daß diese Stäbe (22-22) periodisch gegeneinander bewegt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis k , dadurch gekennzeichnet , daß in dem Kühlflüssigkeitsbehälter (3) ein Paar von in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten Gitterkästen (5-5) vorgesehen ist, die auf den gegeneinander liegenden Flächen Gitterflächen (6-6) aufweisen und daß die Gitterkästen über Rohrleitungen (9-9) mit einer Saugpumpe (8) verbunden sind, von der aus eine Leitung (11) zurück zu dem Kühlflüssigkeitsbehälter (3) führt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Gitterflächen (6-6) der Gitterkästen (5-5) wahlweise mit Bohrungen (6-1), Schlitzen (6-2) oder engmaschigen Netzen (6-3) versehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß innerhalb der Gitterflächen (6-6) zusätzliche Rillen (10) vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung der Folie erstrecken.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) mit ihrer oberen Fläche in Höhe des Flüssigkeitsspiegels bzw. geringfügig darunter angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8» dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterflächen (6-6) der Gitterkästen (5-5) unten näher als oben ^ aneinanderliegen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet , daß die obere Kante der Gitterflächen (6-6) abgerundet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) mit ihrer unteren Hälfte aus dem Kühlflüs- ä sigkeitsbehälter (3) herausragen.

12. Vorrichtung nach eiaem-eLep Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die untere Hälfte der Gitterkästen (5-5) in einen zweiten Kühlflüssigkeitsbehälter angeordnet ist.

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) in zwei oder mehrere Unterkammern (7-7, 7'-7') mit verschiedenen Unterdrücken unterteilt sind.

l*l·. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterkästen (5-5) unter Bildung eines geschlossenen Raumes fe seitliche Abschnitte mit abgewinkelten Gitterteilen

(20-20) aufweisen, wobei die Winkel zwischen den einzelnen Flächenstücken mit zunehmender Tiefe spitzer werden.

15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - !**■> dadurch gekennzeichnet , daß oberhalb der Gitterkästen (5-5) zwei gegeneinander bewegbare parallele Stäbe (22 - 22) angeordnet sind.

™ 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Stäbe (22 - 22) aus einzelnen gegeneinander versetzten Teilstücken (23, 24, 25) bestehen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Stäbe (22 - 22) drehbar sind und mit Stegen versehen sind.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß unterhalb der Stäbe (22 - 22) eine Einrichtung zum Punktieren der Folie angeordnet ist.

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