DE1812078A1

DE1812078A1 - Kuehlring fuer Folienblasvorrichtung od.dgl.

Info

Publication number: DE1812078A1
Application number: DE19681812078
Authority: DE
Inventors: Geil Dipl-Ing Walter
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1968-12-02
Filing date: 1968-12-02
Publication date: 1970-06-18
Also published as: US3642394A

Description

Bag. 65k

KUhlrlng für Pollenblas vorrichtung oder de-rgl,

B a r m a g

Banner Maschinenfabrik Aktiengesellschaft

Wuppertal

Bel der Herstellung von Blasfolien, stranggepreßten Schläuchen oder dergl. aus thermoplastischen Werkstoffen ist es erforderlich, den aus der ringförmigen Düse warm austretenden Werkstoff alsbald abzukühlen, um ihn auf diese Welse zu verfestigen. Dies geschieht in der Regel durch Anblasen mit kalter Luft oder einem geeigneten Oas, beispielsweise Stickstoff, Kohlensäure oder dergl. Um durch das Anblasen des noch warmen, thermoplastischen Werkstoffes diesen nicht an verschiedenen Stellen des Schlauch- bzw. Folienurafanges unterschiedlich zu beeinflussen, ist es erforderlich, das von einem oder mehreren Gebläsen in die Vorrichtung eingeblasene Kühlgas noch vor seinem Austritt aus der Blasdüse zu beruhigen und zu homogenisieren.

Bekannte Vorrichtungen weisen zu diesem Zweck ein ringförmiges Gehäuse mit möglichst großem Volumen auf, welches die Austrittdüse für den warmen thermoplastischen Kunststoff umgibt und in welches das Kühlgas an einer oder mehreren Stellen eingeleitet wird. Um die Beruhigung und Homogenisierung zu vervollständigen, ist es ferner bekannt, in dieses Ringgehäuse Strömungsblenden, beispielsweise in Form von Lochscheiben oder dergl. einzubauen. Strömungsblenden dieser Art haben Jedoch den Nachteil, daß sie einen beträchtlichen Druckverlust des strömenden Gases bewirken, zu dessen Überwindung höhere Eingangsdrücke erforderlich sind. Um diese zu erreichen, ist es notwendig, stärkere bzw. größere Ge- blSse anzuordnen, wodurch nicht nur der apparative Aufwand sondern

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auch die benötigte Energiemenge vergrößert wird. Hinzu kommt noch der Nachteil, daß durch die erhöhte Verdichtung der Kühlluft eine Erwärmung derselben eintritt, was speziell im vorliegenden Falle unerwünscht ist.

Uti die Nachteile von Strömungsdrosseln zu umgehen und dennoch eine möglichst weitgehende Homogenisierung des KUhlgases zu erreichen, 1st es ferner bekannt, in die Ringkammer Umlenkwände einzubauen oder weitere ringförmige Kammern hinzuzufügen, welche von dem Kühlgas zickzackförmig durchströmt werden. Die Kammern sind in den bekannten Fällen so angeordnet, daß das beispielsweise radial in die äußere Ringkamraer einströmende Gas zunächst derart umgelenkt wird, daß es beispielsweise in Arbeitsrichtung der Folienblasmaschine strömt. Nach einer kurzen Strecke wird das Gas erneut um etwa l80° umgelenkt- und strömt nun in Richtung entgegengesetzt zur Arbeitsrichtung der Folienblasmaschine. Diese Umlenkung um Jeweils l8o° kann sich mehrmals wiederholen, so daß die zickzackförmig vom Kühlgas durchströmten Kammern konzentrisch Ineinander angeordnet sind. Nach Verlassen der letzten Kammer strömt das Gas der ringförmigen KUhldüse zu, die es dann weitgehend homogenisiert verläßt.

Genaue Messungen der Strömungsgeschwindigkeit sowie der Gasverteilung haben nun gezeigt, daß es mit den bekannten Vorrichtungen nicht möglich ist, die erstrebte vollständige Vergleichmäßigung der Gasdichte sowie der Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen. Praktisch zeigt sich dies auch in der stets etwas ungleichmäßigen Abkühlungsgeschwindigkeit, die der erstarrende Kunststoffschlauch rund um seinen Umfang aufweist. Durch diese unterschiedlichen Abkühlungsgeschwindigkeiten entstehen unerwünschr te Unebenheiten sowie unter Umständen auch Stärkenunterschiede des Schlauches bzw. der Folie.

Bei diesem Stande der Technik besteht die Aufgabe, eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Zuführen von Kühlgas an dia Austrittsdüse einer Folienblasvorrichtung, einer Schlauchpresse, einer Strang-

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presse oder dergl. vorzuschlagen, bei der eine praktisch vollständige Homogenisierung des KUhlgases und zwar hinsichtlich . der Strömungsgeschwindigkeit sowie der Gasdichte erzielt wird.

Dieee Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art gelöst, bei der ebenfalls ein Gebläse vorhanden ist, das über eine Leitung mit einem das Spritzwerkzeug umgebenden Ringraum vorzugsweise größeren Volumens verbunden 1st und die - wie die bekannten Vorrichtungen - wenigstens eine diesem Ringraum nachgeschaltete Kammer mit darin angeordneter Umlenkwand für das strömende Kühlgas aufweist. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkwand oder die Umlenkwände quer zur Arbeitsrichtung der Spritzdüse angeordnet sind. Auf diese Weise entstehen mehrere, wenigstens zwei, zickzackförmlg vom Gas durchströmte Kammern, welche Jedoch nicht konzentrisch ineinander angeordnet sind, sondern in Achsrichtung der Vorrichtung hintereinander. Hierdurch wird bewirkt, daß das aus der ersten großen ringförmigen Beruhigungskammer ausströmende Gas nach dem Passieren der ersten Umlenkwand durch eine quer zur Arbeltsrichtung der Folienblasmaschine oder dergl. gerichtete Kammer strömen muß. Hierbei wird das Gas nicht nur innig durchwirbelt, sondern es dehnt sieh auch wegen des immer größer werdenden Durchmessers dieser Kammer aus, wodurch es in weit stärkerem Maße vergleichmäßigt wird als bei den bisher bekannten Vorrichtungen. Nach Passieren dieser ersten Kammer wird das Gas erneut umgelenkt und strömt nun in entgegengesetzter Richtung vom äußeren Umfang der Vorrichtung zum inneren Umfang. Hierbei gelangt das Gas fortwährend an Stellen der Ringkammer, deren Querschnitt wegen des abnehmenden Durchmessers immer kleiner ist als der der vorhergehenden, so daß eine erneute Kompression eintritt. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere Male, was schließlich zu einer weitgehenden Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit und der Dichte des Gases führt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird die Umlenkwand oder, falls mehrere Kammern angeordnet sein sollten,werden die Umlenkwände parallel zu den Kammerwänden ange-

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ordnet» Durch diese Maßnahme wird erreichte daß die Querschnitt veränderung der Kammern längs des Strömungsweges des Gases allein durch den Jeweils unterschiedlichen Durchmesser der Vorrichtung bedingt ist.

Der -erfindungsgeraMße Aufbau eines Ktthlrlnges gestattet ea_s Strömungsquerschnitt der KUhlgasaustrittsdüse in einfacher Meise zu verändern ohne die einmal als optimal erkannten Abmessungen der übrigen Kammern gleichzeitig mitändern zu müssen«, Hierzu wird eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art vorgeschlagen* die dadurch gekennzeichnet,ist, daB die Kammern mitsamt den Umlenk' winden zu· einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die gegenüber der zur KUhlgsaustrittsuffnung führenden Leitwand verstellbar 1st· Eine derartige Bauweise zeichnet sich durch große Einfachheit aus sowie dadurch^ daß der Austrittsquerschnitt der Blasdüse und damit die Oasraenge und/oder Gasgeschwindigkeit durch einfaches Verstellen einiger weniger Schrauben möglich let. . .

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung, die einen vereinfachten Längsschnitt durch. die Vorrichtung darstellt* näher erläutert»

Von der Folienblaseinrichtung 1 ist' in der Zeichnung Im wesentliehen nur die Austrittsdüse 2 zu erkennen sowie der aus dieser Düse soeben ausgetretene Schlauch 3 aus thermoplastischem Kunststoff, der zunächst einen dem DUsendurchmesser entsprechenden Durchmesser aufweist und der danach durch Aufblasen auf einen wesentlich größeren Durchmesser erweitert 1st.

Um den aus der Düse 2 wann austretenden thermoplastischen Kunststoff alsbald abzukühlen und dadurch zu verfestigen* wird der Schlauch J5 von außen mit einem Kühlgas bespült* welches der KUhI-gasdüee 4 möglichst homogen entströmen soll.

Um dies zu erreichen, ist der Düse 4 ein Kühlring 5 vorgeschaltet, der im wesentlichen aus einem Ringraum 6 mit möglichst großem Volumen besteht« an den sich mehrere Beruhigungskammern 7;

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7¹; 7ⁿ usw. anschließen. Diese Benahlgungskammern werden dadurch gebildet, daß In den Ringraum β Umlenkwände 8, 8*j 8" usw. hineinragen, welche quer zur Arbeitsrichtung der Austrittsdüse 2 angeordnet sind.

Der Ringraum 6 weist wenigstens eine, vorzugsweise aber mehrere über den Umfang möglichst gleichmäßig verteilte Leitungen 9 auf, die mit einem oder mehreren Gebläsen für die Zuführung des Kühlgases verbunden sind. Das aus diesen Leitungen in den Ringraum 6 einströmende Gas, dessen Strömungsverlauf in der Zeichnung durch den Pfeil 10 angedeutet 1st, tritt nun zunächst in den Ringraum 6 ein, wo eine erste Beruhigung der Strömung sowie eine gewisse Vergleichmäßigung der Zusammensetzung eintritt. Nach dem Passieren des Ringrauraes 6 strömt das Ga3 entsprechend dem Pfeil 10* um die erste Umlenkwand 8 und tritt in die erste Beruhigungskammer 7 ein. Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung der Umlenkwände 8; 8' usw. ist das Kühlgas gezwungen, vom inneren Umfang 11 der Vorrichtung zum äußeren Umfang 12 hin zu strömen und so fortlaufend in Kammerbereiche vorzustoßen, deren Querschnitt jeweils größer ist als der Querschnitt des vorhergehenden Bereiches. Hierdurch tritt eine Volumenvergrößerung ein, die die erstrebte Beruhigung der Strömung sowie die Vergleichmäßigung der Dichte bewirkt.

Nachdem die Kühlluft den äußeren Umfang der Beruhigungskamraer 7 erreicht hat, wird sie um l8o° umgelenkt und tritt in die zweite Beruhigungskammer 7¹ ein. In dieser Kammer ist sie gezwungen, vom äußeren zum inneren Umfang der Vorrichtung zu strömen, wodurch das zur Verfügung stehende Volumen wieder reduziert und das Kühlgas komprimiert wird. Dieser Vorgang wiederholt sich beim Durchströmen der einzelnen Beruhigungskammern mehrmals, so daß bei Eintritt in die letzte Kammer 7ⁿⁱ ein tatsächlich homogener Luftstrom vorliegt. Dieser Luftstrom wird, von der Leitwand I5 sowie der letzten Um lenkwand 8"^f geführt, der Kühlgasdüse 4 zugeführt und tritt dort als homogener Schleier aus.

Wie bereite betont, gestattet es der erfindungsgemäße Aufbau eines KUhlringee darüber hinaus,den Ring sehr kompakt zu bauen und die

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Weite der KUhlgasdUse 4 dadurch In einfacher Welse zu verändern^ daß der gesamte KUhlring 5# der eine zusammenhängende Baueinheit bildet, als Ganzes in Arbeitsrichtung der Austrittsdüse 2 verstellt wird. Dies kann dadurch geschehen,, daß der KUhlring 5 über seinen Umfang verteilt mehrere Justierschrauben 14 aufweist, die in Maschinengestell 15 fest verankert sind und die den Kühlring in einer einmal eingestellten Lage festhalten»

Um die erstrebte Verstellung der Weite der KUhlgasdüse 4 durchführen zu können,, weist der Kühlring 5 an seinem unteren Umfang eine Zunge 16 auf, die in eine entsprechende Aussparung 17 des Maschinengestelles eingreift und dort eine hinreichende Abdichtung des KUhlgasströmungsweges gegenüber der Umluft herbeiführt.

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Claims

Bag. 65h Patentansprüche

1) Vorrichtung zum gleichmäßigen Zuführen von Kühlgas an die Auatrittsdüse einer Polienblasvorrichtung, Schlauchpresse, Strangpresse oder dergl. mit wenigstens einem Gebläse, das über eine Leitung mit einem das Spritzwerkzeug umgebenden Ringraum vorzugsweise großen Volumens verbunden ist, sowie wenigstens einer diesen Ringraum nachgeschalteten Kammer mit darin angeordneter Umlenkwand für das strömende Kühlgas, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkwand (8) quer zur Arbeitsrichtung der Spritzdüse (2) angeordnet ist.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur zickzackförmigen Führung des Kühlgases mehrere Kammern (7,7',7",7'" ) hintereinander angeordnet Bind.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kammern (7»7'*7^M usw.) begrenzenden Umlenkwände (8,8*,8" usw.) parallel zueinander angeordnet sind.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (7,7*,7^η) mitsamt den Umlenkwänden (8,8',8") zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die gegenüber der zur Kühlgasaustrittsöffnung (4) führenden Leitwand (13) verstellbar ist.

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