DE1815584A1

DE1815584A1 - Production of extruded blown tubular film using

Info

Publication number: DE1815584A1
Application number: DE19681815584
Authority: DE
Inventors: Hans Hitzel; Viktor Weyermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-05
Filing date: 1968-12-19
Publication date: 1969-09-18
Also published as: CH461784A; FR1599634A

Abstract

Production of blown-tubular film of improved quality, the special feature of which is that the residence time of the plastic in or on the extrusion nozzle is reduced by the provision of a two-part core the lower part being fixed and upper part, advantageously of disc form preferably projecting somewhat from the nozzle ring, being rotated, ore especially via angled gear and horizontal drive shaft, the vertical driven shaft being hollow and providing the inlet for the blow air. A rotary core and a freely rotating nozzle ring markedly reduces residence time of the molten plastic in a region where under the influence of the blow air and local high temperature, and of the adverse effect of chromium plating, considerable thermal oxidation may occur.

Description

Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlich geblasenen Kunststoff-Folienschlauches und Düsenkopf zur Ausübung des Verfahrens ---oOo-Für die Herstellung eines kontinuierlich geblasenen Folienschlauches sind verschiedene Xonstruktionen und Vorrichtungen behannt.Process for the production of a continuously blown plastic film tube and nozzle head for performing the process --- oOo-For making a continuous blown film tube, various constructions and devices are covered.

Eine als Rotatruder bekannten vertikal arbeitende Extrusionsanlage ist auf einem drehbaren Plafond montiert und mit einem Wendegetriebe fUr den reversierbaren Antrieb des Plafonds versehen, das einen Wendelbereich von ca. 1800 hatte Solche Anlagen sind kostspielig, kompliziert und störungsanfällig. Sie verursachen zudem grosse Aufwendungen. Luft-, Strom- und Wasseranschlüsse sind speziell gekoppelt. Schleif- und Druckdichtungen sind grossen Abnützungen unterworfen.A vertically operating extrusion line known as a rotatruder is mounted on a rotatable ceiling and with a reversing gear for the reversible Provided drive of the ceiling, which had a spiral area of approx. 1800 such Systems are expensive, complicated and prone to failure. They also cause large expenses. Air, electricity and water connections are specially coupled. Abrasive and pressure seals are subject to great wear and tear.

Eine andere Anlage arbeitet mit einem rotierenden Düsenkopf.Another system works with a rotating nozzle head.

Ihr haften mehr oder weniger die gleichen Nachteile an, wie dem Rotatruder.It has more or less the same disadvantages as the rotary rudder.

Es sind auch Anlagen bekannt, bei denen die Extrusionsanlage oder auch die Abquetsch- und Abaugmaschine auf einen Zahnkranz gestellt sind, um die Maschineneinheit wie beim Rotatruder verdrehen zu können. Dabei macht auch die Aufwickelvorrichtung die Drehbewegung mit, so dass man entweder der Folienrolle nachlaufen oder die Drehbewegung stillsetzen muss, um den Wechsel vornehmen zu können.There are also systems known in which the extrusion system or the Abquetsch- und Abaugmaschine are placed on a ring gear to the To be able to turn the machine unit as with the rotary rudder. The winder also does this the rotary motion with, so that you can either run after the film roll or the rotary motion must stop in order to be able to make the change.

Bei den oben genannten Anlagen tritt wie bei übrigen bekannten Anlagen ausserdem die folgende nachteilige Fabrikationserscheinung auf0 Bei der Herstellung des Folienschlauches bilden sich vorwiegend im Innenraum der Folienblase Oxydationsperlen. Diese Erscheinung stellt an und für sich eine Charakteristik dar; sie ergibt sich aus den bekannten Vorgängen, die sich im Zusanuaenhang mit der Temperatur der aus dem Düsenkopf austretenden plastifizierten Masse einerseits, und der in der Folienblase über dem Düsenkopf eingeschlossenen Luft anderseits, sowie mit dem Unterschied in Bezug auf die Zusammensetzung der Rohstoffe abspielen.In the above-mentioned systems occurs as with other known systems in addition, the following disadvantageous manufacturing phenomenon on 0 During manufacture of the film tube, oxidation pearls form mainly in the interior of the film bubble. This phenomenon is in and of itself a characteristic; she surrenders from the known processes which are related to the temperature of the the plasticized mass exiting the nozzle head on the one hand, and that in the film bubble air trapped above the nozzle head on the other hand, as well as with the difference in Play regarding the composition of the raw materials.

Die Hauptursache fUr die Bildung der Oxydation liegt in der verhältnismässig langen Verweilzeit der mit den Düsenflächen in BerUhrung stehenden plastifizierten Masse. Das plastifizierte Material muss bekanntlich den Düsenflächen entlang fliessen. Da an bisherigen Anlagen fälschlicherweise sämtliche Düsenteile verchromt sind und erfahrungsgemäss der Chrombelag höchstens in vermindertem Masse die Gleiteigenschaften der plastifisierten Masse gewährleistet, dagegen nachweislich auf dem Chrombelag die Bildung grosser Oxydationsflächen an den mit der plastifizierten Masse in Berührung stehenden Düsenflächen bewirkt, haben sich Massanahmen zur Behebung dieses Uebelstandes aufgedrängt, die darin bestehen können, durch einen geeigneten Belag der Düsen-Innenwände die Gleitfähigkeit der plastifizierten Masse zu erhöhen und dadurch Oxydationserscheinungen an den Düsenwänden zu verhüten und zugleich die Verweilzeit der plastifizierten Masse an den Düsenwänden herabzusetzen.The main cause of the formation of oxidation lies in the proportion long dwell time of the plasticized ones in contact with the nozzle surfaces Dimensions. As is well known, the plasticized material must flow along the nozzle surfaces. Since on previous systems all nozzle parts are incorrectly chrome-plated and Experience has shown that the chrome coating has at most reduced the sliding properties the plasticized mass guaranteed, on the other hand verifiably on the chrome coating the formation of large areas of oxidation on those in contact with the plasticized mass causes standing nozzle surfaces, measures have been taken to remedy this deficiency imposed, which can consist of a suitable covering of the nozzle inner walls to increase the lubricity of the plasticized mass and thereby To prevent oxidation phenomena on the nozzle walls and at the same time the dwell time reduce the plasticized mass on the nozzle walls.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlich geblasenen Kunststoff-Folienschlauches, nach welchem zwecks Verkürzung der Verweslzeit der plastifizierten Masse an den Düsenflächen eine Verminderung des Gleitwiderstandes der Düsen-Innenflächen vorgenommen, und der an der Blasen-Innenseite anliegende exhöhte Mündungsrand der Düse in der Rotation versetzt wird, so dass der noch unverfestigte Bereich des Folenschlauches mitrotiert.The present invention now relates to a method of manufacture a continuously blown plastic film tube, according to which purpose Shortening of the decomposition time of the plasticized mass on the nozzle surfaces a reduction the sliding resistance of the inner surfaces of the nozzle and that of the inner surface of the bladder adjacent ex-heightened mouth edge of the nozzle is set in rotation, so that the still unconsolidated area of the tubular film rotates with it.

Der zur Ausübung des Verfahrens dienende Düsenkopf weist erfindungsgemäss einen von einem ringförmigen Düsenmantel umschlossenen zweiteiligen Düsenkern auf, dessen innerer festtehender Teil einen auf diesem aufliegenden rotierenden erhöhten Mündungsteil aufweist, wobei die mit der plastischen Masse in Berührung kommenden Düsenflächen mit einem Kunststoffüberzug versehen sind.According to the invention, the nozzle head used to carry out the method has a two-part nozzle core enclosed by an annular nozzle jacket, whose inner fixed part has a raised rotating on top of it Has mouth part, the coming into contact with the plastic mass Nozzle surfaces are provided with a plastic coating.

Die erhöhte rotierende Mündungspartie des Düsenkernes begrenzt zusammen mit dem Düsehmantel den Austritts-Ringspalt der Düse.The raised rotating mouth part of the nozzle core limits together the annular outlet gap of the nozzle with the nozzle jacket.

Durch den rotierenden, an der Blasen-Innenzeite anliegenden Mündungsteil der Düse, der gegenüber dem äusseren Mundstückring erhöht liegt, wird die Bildung von Oxydationsperlen an ihrem Entstehungsort durch den Gleiteffekt des rotierenden Düsenteiles gehemmt.Through the rotating part of the mouth, which lies against the inside of the bladder the nozzle, which is raised in relation to the outer ring of the mouthpiece, is the formation of oxidation pearls at their place of origin due to the sliding effect of the rotating Nozzle part inhibited.

Die Umlautgeschwindigkeit des rotierenden Mündungsteiles der Düse ist mit Vorter der Austrittsgeschwindigkeit der plastifizierten Masse anzupassen.The umlaut speed of the rotating mouth part of the nozzle must be adjusted to the exit speed of the plasticized mass with the front end.

In der Zeichnung sind zwei zur Ausübung des Verfahrens dienende Düsenköpfe beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Düsenkopf des ersten Beispiels, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, und Fig. 3 einen Axialsohnitt durch den Düsenkopf des zweiten Beispiels. In the drawing are two nozzle heads used to carry out the method for example shown, namely: Fig. 1 shows an axial section through the Nozzle head of the first example, FIG. 2 shows a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 shows a Axialsohnitt through the nozzle head of the second example.

Der Düsenkopf nach Fig. 1 und 2 weist-ein Gehäuse 1 mit hohlkonischem ringförmigem Düsenmantel 2 auf, der im Gehäuse 1 fest angeordnet ist. Im Düsenkopf ist ferner ein zweiteiliger konischer Düsenkern 3,3' sowie ein diesem als Sitz dienender Lagerkörper 4 angeordnet. Die mit der plastischen Masse in Berührung kommenden Flächen, d.h. die hohlkonische Innenfläche des Düsenmantels 2 und die Aussenfläche des Düsenkernes 3,3' begrenzen eine gegen die Mündung hin sich verengende Ringdüse 5. Der scheibenförmige Mündungsteil 3' des Düsenkernes ist auf den letzteren aufgesetzt und rotierbar. Seine Umfangsfläche bildet den inneren MUndungsrand des Düsen-Ringspaltes 5. Dieser innere Mundungsrand liegt caO 2 mm über dem äusseren Mündungsrand des Düsenmantels 2. Der gegenüber dem feststehenden Düsenkernteil 3 und dem feststehenden Düsenmantel 2 rotierbare scheibenförmige Rernteil 3' ist auf einer axial im Düsenkernteil,3 in Kugellagern 6,7 einer Lagerbüchse 8 drehbar gelagerten Antriebswelle 9 auf einem konischen Sitz der letzteren im Pressitz durch Muttern 10 gehaltert. Die Lagerbüchse 8 ist in eine Gewindebohrung eines Lageransatzes 11 des Kernaufnahmestückes 4 eingeschraubt und durch eine auf das andere Ende der Lagerbüchse 8 aufgeschraubte Zentriermutter 12 mit dem Düsenkernteil 3 verspannt. 13 und 14 sind die Kegelzahnräder eines in einer Kammer 15 des Kernaufnahmestückes 4 angeordneten Winkelgetriebes, dessen eines Kegelrad 13 auf der Antriebswelle 9 sitzt, während das andere Kegelrad 14 au£ einer zur Welle 9 rechtwinkligen Welle 16 befestigt ist. Die Welle 16 ist in einer das Düsenk9pfgehäuse 1 und den Lagerkörper 4 in einer passenden Bohrung durchsetzenden Lagerbüchse 17 drehbar gelagert und mittels Dichtungsscheiben 18 mit Abschlussdeckel 19 am Düsenkopfgehäuse 1 abgedichtet. Befestigungsschrauben 20 des Abschlussdeckels ermöglichen ein Verpressen der Dichtungsscheiben 18 mit der Welle 16. Am Aussehen Ende der Welle 16 ist ein Kupplungsstück 21 für den Antrieb der Welle befestigt. 22 ist die Einlauföffnung zu der Ringdüse 5 für die Zuführung des plastifizierten Kunststoffes, der durch eine nicht gezeichnete Schneckenpresse zur Ringdüse 5 gefördert wird. 23 ist der Einlass für die zur Stützung der Blase 24 notwendige Druckluft, der den direkten Anschluss einer Druckluftleitung ermöglicht. Die Druckluft gelangt durch eine Axialbohrung der Antriebswelle 9 in die Blase. The nozzle head according to FIGS. 1 and 2 has a housing 1 with a hollow conical annular nozzle jacket 2, which is fixedly arranged in the housing 1. In the nozzle head is also a two-part conical nozzle core 3, 3 'and one that serves as a seat Bearing body 4 arranged. The surfaces that come into contact with the plastic mass, i.e. the hollow-conical inner surface of the nozzle jacket 2 and the outer surface of the nozzle core 3, 3 'delimit an annular nozzle 5 which narrows towards the mouth Muzzle part 3 'of the nozzle core is placed on the latter and rotatable. Its peripheral surface forms the inner mouth edge of the nozzle annular gap 5. This inner mouth edge is approx. 2 mm above the outer mouth edge of the nozzle jacket 2. The opposite of the fixed nozzle core part 3 and the fixed nozzle jacket 2 rotatable disc-shaped core part 3 'is on an axially in the nozzle core part, 3 in ball bearings 6.7 of a bearing bush 8 rotatably mounted drive shaft 9 on a conical seat of the latter in the press fit supported by nuts 10. The bearing bush 8 is screwed into a threaded hole in a bearing shoulder 11 of the core receiving piece 4 and by a centering nut screwed onto the other end of the bearing bush 8 12 clamped to the nozzle core part 3. 13 and 14 are the bevel gears one in a chamber 15 of the core receiving piece 4 arranged angular gear, whose one bevel gear 13 sits on the drive shaft 9, while the other bevel gear 14 au £ a to the shaft 9 right-angled shaft 16 is attached. The shaft 16 is in one penetrating the nozzle head housing 1 and the bearing body 4 in a suitable bore Bearing bush 17 rotatably mounted and by means of sealing washers 18 with cover plates 19 sealed on the nozzle head housing 1. Fastening screws 20 of the end cover allow the sealing washers 18 to be pressed with the shaft 16. In terms of appearance A coupling piece 21 for driving the shaft is attached to the end of the shaft 16. 22 is the inlet opening to the ring nozzle 5 for the supply of the plasticized Plastic that is conveyed to the ring nozzle 5 by a screw press (not shown) will. 23 is the inlet for the compressed air necessary to support the bladder 24, which enables the direct connection of a compressed air line. The compressed air arrives through an axial bore in the drive shaft 9 in the bladder.

Bei der Inbetriebsetzung der Anlage wird das plastische Material durch die Ringdüse 5 gepresst und bildet unter dem Druck der Stützluft die Blase 24 über dem Düsenkopf. An der durch die Pfeile a angedeuteten Stelle, an der das plastische Material dem Gleiteffekt der rotierenden Scheibe 3' ausgesetzt ist und an der die Berührungszone mit der Luft beginnt, wird die Bildung von Oxydationsperlen durch die rotierende Scheibe 3' unterdrückt.When the plant is started up, the plastic material is through the ring nozzle 5 is pressed and forms the bladder 24 under the pressure of the supporting air the nozzle head. At the point indicated by the arrows a where the plastic Material is exposed to the sliding effect of the rotating disk 3 'and on which the When the contact zone with the air begins, the formation of oxidation pearls is caused the rotating disk 3 'suppressed.

Durch die rotierende Scheibe 3' wird auch das aus der Ringdüse 5 austretende, noch unverfestigte Folienmaterial in Drehung versetzt, welche Drehung jedoch in der Frostzone, in der die Abkühlung und Verfestigung des Folienmateriales erfolgt, unterbrochen wird, so das die Notwendigkeit einer drehbaren Aufwickelvorrichtung entfällt.The rotating disk 3 'also causes the emerging from the ring nozzle 5, not yet solidified film material set in rotation, which rotation, however, in the frost zone in which the film material cools down and solidifies, interrupted so the need for a rotatable winder not applicable.

Die mit der Folienmasse in Berührung kommenden Flächen der Düce sind zweckmässig mit einem Kunststoffbelag versehen, beispielsweise mit dem unter dem Markenzeichen TEFLON bekannten Tetrafluoräthylen.The surfaces that come into contact with the film compound are of the Düce appropriately provided with a plastic covering, for example with the one under the Trademark TEFLON well-known tetrafluoroethylene.

B>i dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bestehen Gehäuse 1 und Düsenmantel 2 aus einem Stück. 3 ist der vom Düsenmantel 2 umgebene innere Teil des Düsenkerns. Zur Bildung der Ringdüse ist zwischen dem Düsenmantel und dem Düsenkern wiederum ein im Querschnitt ringförmiger Zwischenraum 5 freigelassen. 3' bezeichnot den als drehbare Scheibe ausgebildeten Mündung steil des Düsenkerns. Die Scheibe 3' ist auf die Antriebswelle 9 aufgekeilt, welch letztere einerends zusammen mit der Scheibe 3' mittels eines Kugellagers 6, und anderends mittels eines Nadellagers 7 im Düsenkernteill 3 drehbar gelagert. Zur Aufnahme des Axialschubes, hervorgerufen durch die bei 25 in den Düsenkopf unter Druck einströmende plastische Kunststoffmasse, dient ein Drucklager 26. Die Antriebswelle 9 weist eine Axialbohrung 27 auf5 die Uber eine Radialbohrung 28, eine Ringnut 29 und eine Bohrung 30 mit der Gewindebohrung 23 für den Anschluss der Druckluftleitung in Verbindung steht.B> i the embodiment of FIG. 3, there are housings 1 and Nozzle jacket 2 in one piece. 3 is the inner part surrounded by the nozzle jacket 2 of the nozzle core. To form the ring nozzle is between the nozzle jacket and the nozzle core in turn, an intermediate space 5 which is annular in cross section is left free. 3 'denotes the mouth formed as a rotatable disc steeply of the nozzle core. The disc 3 'is keyed onto the drive shaft 9, which the latter at one end together with the disk 3 'by means of a ball bearing 6, and at the other end by means of a needle bearing 7 rotatably mounted in the nozzle core part 3. To absorb the axial thrust due to the plastic plastic compound flowing under pressure into the nozzle head at 25, A thrust bearing 26 is used. The drive shaft 9 has an axial bore 27 Via a radial bore 28, an annular groove 29 and a bore 30 with the threaded bore 23 for connecting the compressed air line.

Wie aus E'ig. 3, oben rechts, ersichtlich ist, ist die MUndungspartie des Dllsenmantels durch einen eingesetzten, auswechselbaren Ringkörper 2' gebildet, der durch einen Haltering 31 in seiner Lage gesichert ist. Um die Folienmasse von dem Kugellager 6 fernzuhalten, ist in den drehbaren Mündungsteil 3' des Düsenkerns eine Dichtungsscheibe 32 eingelegt.Like from E'ig. 3, top right, is the mouth part of the nozzle jacket formed by an inserted, exchangeable ring body 2 ', which is secured in its position by a retaining ring 31. To the film mass of to keep away from the ball bearing 6 is in the rotatable muzzle part 3 'of the nozzle core a sealing washer 32 is inserted.

In Fig. 3 ist oben links eine Variante für die Ausbildung der Mündungspartie dargestellt. 2' bezeichnet wieder den als Einsatzstück ausgebildeten Mündungsteil des Düsenmantels. Auch hier wird das Einsatzstück 2' von einem Haltering 31 in seiner Lage gesichert.In Fig. 3 is a variant for the formation of the mouth portion at the top left shown. 2 'again designates the mouth part designed as an insert of the nozzle jacket. Here, too, the insert 2 'is held by a retaining ring 31 in its Secure location.

Im Gegensatz zu der Ausbildung der Mündungspartie, wie sie in Fig. 3 oben rechts dargestellt ist, dient nach Fig. 3 oben links zum Abschluss der Mündungspartie des Düsenmantels ein Schleppring 2", der in einem Kugeldrucklager 33, das zweckmässig als kombiniertes Axial-Radiallager ausgebildet ist, drehbar gelagert ist Zur Abstützung des Kugellagers 33 dient ein Haltering 34.In contrast to the formation of the mouth part, as shown in Fig. 3 is shown at the top right, serves according to FIG. 3 at the top left to terminate the mouth part of the nozzle jacket a drag ring 2 ", which is in a ball thrust bearing 33, which is useful is designed as a combined axial-radial bearing, is rotatably mounted for support of the ball bearing 33 is a retaining ring 34.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 wird die am Mündung sende aus der Ringdüse 5 austretende plastische Kunststoffmasse von dem umlaufenden Kernteil 3' in Rotation versetzt, wobei infolge der Haftreibung zwischen der Kunststoffmasse und dem Schleppring 2" der letztere mitgenommen und ebenfalls in Rotation versetzt wird.As in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the at the mouth send emerging from the annular nozzle 5 plastic plastic mass from the circulating Core part 3 'set in rotation, whereby due to the static friction between the plastic mass and the towing ring 2 ″, the latter being carried along and also set in rotation will.

Als Vorteil dieser Ausbildung ergibt sich eine höhere Vernetzungsdichte sowie eine bessere Homogenisierung und Erhöhung der Reissfestigkeit in der Querrichtung des Folienschlauches.The advantage of this design is a higher crosslinking density as well as better homogenization and increased tear strength in the transverse direction of the film tube.

Ausserdem werden lokale Dtckendifferenzen des Folienschlauches weitgehend ausgeglichen, was wiederum zur Folge hat, dass der Folienschlauch dünner geblasen bzw. in der Wandstärke kleiner gehalten werden kann.In addition, local differences in the thickness of the film tube are largely eliminated balanced, which in turn has the consequence that the film tube is blown thinner or the wall thickness can be kept smaller.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. @@ riehen for the production of a continuously blown F @@@@@ stoff film hose, characterized by that for the purpose of shortening the dwell time of the plasticized mass to the throat areas a reduction in the sliding resistance of the nozzle cone surfaces was recorded and the The raised mouth edge of the nozzle core in rotation on the bladder tunnel side is moved so that the still unconsolidated @@@@ I of the film tube rotates with it.

2. Nozzle head for exercising the method according to claim 1, characterized gekennzeuchnet that it has an annular nozzle jacket (2) washed two-part nozzle core (3, 3 '), the inner, fixed part (3) of which has a has on this resting raised rotating mouth part (3 '), and des the nozzle surfaces coated by the plastic compound are provided with a plastic coating are.

3. nozzle head according to claim 2, characterized in that the with the plastic mass in contact with the nozzle surfaces covered with tetrafluoroethylene are.

4. Nozzle head according to claim 2, characterized in that the MitUngsrand of the rotatable nozzle core part (3 ') opposite the mouth edge of the nozzle jacket (2) higher.

5. Nozzle head according to claim 2, characterized in that the rotatable Muzzle part (3 ') of the nozzle core (3,3') is formed as a round disc @@@ whose The circumferential surface ind en as a support @ @@@ the row (3 ') serving the circumferential edge of the fixed nozzle core part (3) passes.

6. nozzle head according to claim 2, characterized in that the rotatable Mouth part (3 ') of the nozzle core (3, 3') on an axially mounted in the nozzle core The drive shaft (9) is fastened by a wall (16) at right angles to it an angular gear (13,14) is driven, whereby the drive shaft (9) is a hollow wall is designed for the air supply to the bladder (24).

7. Nozzle head according to claim 3, characterized in that the annular The nozzle jacket (2) is fixedly arranged in the nozzle head housing (1).

8. Nozzle head according to 2, characterized in at least in the mouth area is designed to be rotatable about the rotation shaft of the nozzle core (3, 3 ').

9. nozzle head according to claim 8, characterized in that the rotatable Muzzle part (2, 2 ') of the nozzle jacket (2) is designed as a drag ring.

10. Nozzle head according to claim 9, characterized in that the drag ring (2 '') by means of a ball bearing (33) on the fixed part (2,2 ') of the nozzle jacket is supported.

11. Nozzle head according to claim 10, characterized in that for support a ball thrust bearing is used.

12. Nozzle head according to claim 10, characterized in that for support a combined axial-radial bearing is provided.