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Rs3hlvorrichtung für Kunststoff-Schlauch folien Die Erfindung betrifft
eine Kühivorrichtung für mittels eines Folienblaskopfes hergestellte Kunststoff-Schlauchfolien
Bei der Herstellung von starkwandigen Folienschläuchen, wie sie beispielsweise für
freitragende Kunststoff säcke benötigt werden, sind verschiedene Forderungen, wie
beispielsweise enge Dick@@ und Breitentoleranzen, gute Planlage und Blockfreiheit
der Folien-Innenseiten zu berücksichtigen. Zur Erfüllung dieser Forderungen sind
verschiedene Kühlsysteme für die Folienkühlung entwickelt worden. Eine Gruppe arbeitet
mit Wasser als Kühlelement, während die andere Gruppe Kühlluft verwendet. Die Wasserkühlung
der Fol erfolgt entweder als Kontaktkühlung über eine innerhalb der Schlauchfolie
liegende Kühlbirne, mittels die Folie außen umschließender Kontaktzylinder bzw.
Kühlwendeln oder auch mittels direkter Wasserbesprühung mit Hilfe von Sprühdüsen
oder Ringduscher.
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Diese verschiedenen Formen der Wasserkühlung ergeben meist unausgeglichene
Gebrauchseigenschaften der Folie, die sich aus der zu
schroffen
Abkühlung der noch weichplastischen Folie ergeben.
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Die prinzipiell als besser erkannte Folienkühlung mit Luft hat in
der Normalausführung mit einem über dem Folienblaskopf angeordneten Kühlring jedoch
nur eine begrenzte Kühlleistung, so da dadurch die Ausstoßleistung der Blasfolienanlage
unwirtschaftlick niedrig liegt. Zur Verbesserung der Kühlleistung sind verschiebe
ne Wege beschritten worden. Beispielsweise wurde die Luft durch Kälteaggregate unterkühlt,
was jedoch sehr hohe Investitions- und laufende Energiekosten verursacht. Da außerdem
die üblicherweise verwendeten Kunststoffe schlechte Wärmeleiter sind, was das Abkühlungsproblem
erschwert, ist der Effekt einer Lufttemperatur-Erniedrigung nur gering.
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Es lag daher nahe, auch den Schlauchfolien-Innenseiten Kühlluft zuzuführen.
Bekannt geworden sind Anlagen, die innerhal des Schlauches einen wasser und kEltemittel
sekühlten Wärmeaus tauscher mit einem Umwälzgebläse für die in dem Schlauch eingeschlossene
Blasluft aufweisen. Es zeigte sich jedoch, daß die Kühl leistung des Wärmeaustauschers
recht begrenzt ist und vor allem die Luftleistung des Umwäl2geblAses durch die Kleinheit
des vorhandenen Raumes so gering sein muß, daß keine ausreichend hohe Luft-Strömungsgeschwindigkeit
erreicht wird, die bei der Luftkühlung am wesentlichsten ist. Vor allem zeigte sich
bei diesen Anl gen, daß ebenso wie bei den Blasfolienanlagen ohne Innenkühlung die
flach gelegte Folie zum Blocken, d.h. zum Verkleben neigt, was die Weiterverarbeitung
empfindlich stören kann. Diese Neigung zum Verblocken beruht darauf, daß die in
der abgeschlossenen Schlauch blase verbleibenden Dämpfe, monomeren Bestandteile,
Weichmacher, u.dgl.,in den kühleren Bereichen der Folie wieder kondensieren,
da
sie nicht nach außen abgeleitet werden.
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Eine von der Anmelderin bereits früher torgeschlagene Schlauchfolien-Luftkühlanlage
erreicht durch eine #usätzliche Innenkühlung des Folienschlauches durch LuftaustauSCh
durch den Folienblaskopf hindurch eine absolute Blockfreiheit und eine wesentliche
Leistungssteigerung, indem die durch die Folienblase hindurchgeleitete Luftmenge
der Größenordnung der auf der Folienaußenseite verwendeten Luftmenge entspricht.
Diese Kühlvorrichtung, die eine wesentliche Erhöhung der Kühlleistung zuläßt, ergibt
jedoch auf der Folieninnenseite nicht eine in bestimmten Fällen erwünschte stärkere
Oberflächenrauhigkeit, wiq sie beispielsweise bei der Verarbeitung der Folie zu
verklebten Kunststoffsäcken oder ähnlichen Erzeucjnissen vorteilhaft ist.
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Es ist bekannt, eine größere Oberfla'chenrauhi#)ceit sowohl auf der
Außen- als auch auf der Innenseite der Schlauchfolie durch Kühlung des jeweiligen
Mundstückringes mit Wasser Oder Küh#öl zu erhalten, da unter diesen Bedingungen
im sogenannteA Schmelzbruch gefahren werden kann, der dann die gewünschte rauhe
oberfläche hervorruft. Von Nachteil ist hierbei jedoch', daß bei einem Maschinenstillstand
sofort die gekühlten Mundstückringe die Schmelze im Düsenspalt erstarren lassen,
so daß bei einen unXchtsamen Wieder-Anstellen des Extruders schwerwiegende Besch#igungen
durch zu hohe Drücke auftreten können. Ferner ist die betriebssichere Durchleitung
des Kühlmittels durch den Folienblaskopf recht prohlematisch und die Kühlmittelleitungen
erschweren $ch das Demontieren des Folienblaskopfes zum Zwecke der Reinigung. Ferner
schließen die auch bei diesem Verfahren in der Schla blase ver-@leibenden Dämpfe
und dgl. die Erzielung einer völligen Dlockfreiheit aus.
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Es ist nun bekannt, auf der Schlauchfolien-Außenseite durch scharfes
Anblasen des Schlauches unmittelbar über dem Düsenspalt eine rauhe Oberfläche zu
erhalten, wozu eine gewisse, erwünschte Abkühlung des Mundstückringes durch die
Kühlluft die Rauhigkeit auf der Folienaußenseite begünstigt. Einer beliebigen Steigerung
der Luftmenge und damit des Kühleffektes steht jedoch die geringe Festigkeit des
noch weichplastischen Folienschlauches entgegen, der durch den dynamischen Staudruck
des Luftstromes so stark eingeschnürt werden kann, daß der Schlauch von dem Düsenspalt
abreißt. Ferner wird auch bei noch so starker Kühlung auf der Folienaußenseite bei
normalen Folienblasköpfen die Oberfläche innerhalb des Folienschau hes nicht beeinflußt.
Diese Oberfläche der/ ist üblicherweise infolge der Massetemperatur entsprechenden
Temperatur des Düsen-Innenringes spiegelglatt, wodurch die Blockneigung erheblich
verstärkt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Luftkühlvorrichtung zu schaffen,
bei welcher die gewünschte Oberflächenrauhigkeit sowohl auf der Außen- wie auch
auf der Innenseite erreicht wird und ein Abreißen des Schlauches vom Düsenspalt
ausgeschlossen ist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Kühlvorrichtung für mittels eines Folienblaskopfes
hergestellte Kunststoff-Schlauchfolien mit einem zwischen dem Blaskopf und der Folienerstarrungslinie
angeordneten Außenkühlluftring, dessen Luftaustrittsschlitz auf die Folienaußenseite
gerichtet ist, sowie einem den Blaskopf axial durchsetzenden Luftführungskanal zur
Zuführung der Innenkühlluft erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Austrittsende
des Innenluftkanals eine Ringdüse vorgesehen ist, deren Luftaustrittsschlitz auf
die Folieninnenseite gerichtet und so angeordnet ist, daß der Innanluftstrom etwa
in gleicher Höhe wie der Außenluftstrom auf die Folie auftrfft. Indem die Innenkühlluft
ebenso wie die
Außenkühlluft mit scharfem Strahl auf die Folie geblasen
wird, und zwar an der gleichen Stelle, wird der dynamische Staudruck der Außen-Kühlluft
durch den etwa in gleicher Höhe auftreffenden dynamischen Staudruck der Innenluft
ausgeglichen, so daß für die Außen-und die Innen-Kühlluft eine Steigerung der Luftmengen
und damit der Kühlleistung ermöglicht wird. Durch das scharfe Anblasen auf der Innenseite
wird ebenso auf der Außenseite eine rauhe Oberfläche erhalten, die ein nachfolgendes
Verkleben oder dgl. erleichtert und dem Verblocken entgogenwirkt. Außerdem wird
durch die Innenluftspülung gesichert, daß keine das Verblocken begünstigenden Dämpfe
u.dgl. im Schlauchinneren zurückbleiben.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Luftaustrittsrichtung
eines oder beider Austrittsschlitze leicht in Richtung zum Dlaskopf-Düsenspalt geneigt
sein, wodurch eine besonders intensive Kühlung der Mundstückringe erreicht wird,
die wiederum ihrerseits zur Erhöhung der Rauhigkeit der Folie beiträgt. Ferner ist
es zweckmäßig, wenn die Spaltweiten beider Austrittsschlitze sowie die Drücke in
den Außen- und Innenluftkanälen so bemessen sind, daß die Staudruck der beiden Luftströmungen
annähernd gleich groß sind.
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in/ Die Erfindung ist der nachstehenden Beschreibung anhand eines
dsr in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die von der schematisch angedeuteten Strangpresse 1 geförderte Schmelze
wird über das Anschlußstück 2 mit der taterialführenden Bohrung 3 in den vereinfacht
als Ringverteilerkanal dar -gestellten Verteiler 4 geleitet, der innerhalb des ebenfalls
vereinfacht
dargestellten Bläskopfgehäuses 5 angeordnet ist. Der
des Folienschlauch 6 aw hildende Düsenspalt 7 besteht aus den Mundstück~ ringen
8 und 9. Auf dem äußeren Mundstückring 8 liegt der Kühlring 10, der durch den vorzugsweise
abwärts geneigten Ringspalt 11 die Kühl luft auf die Schlauchfolie direkt oberhalb
des #undstückringes 8 leitet.
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Die bei 12 zugeführte Kühlluft wird von einem nicht dargestellten
Gebläse für Innen- und Außenkühlung gemeinsam gefördert und über die Verbindung
13 dem Außenkühlring 10,11 bzw. dem Rohr 14 mit der Drosselklappe 15 zur Steuerung
des Aufblasterhältnisses dem Innen-Kühlring 16,17 zugeleitet, dessen Austrittsspalt
18 wie der des Außenringes 10,11 vorzugsweise abwärts geneigt oder auch einfach
radial nach außen blasend angeordnet ist, so daß der scharf gebündelte Luftstrahl
die Innenseite des Folienschlauches 6 etwa in der gleichen Höhe wie der des Außen-Luftstrahles
trifft.
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In der Zeichnung ist die üblicherweise bei Folienblasköpfen ohne
die erfindungsgemäße Ausführung der Innenkühlung zu beobachtende Einschnürung des
Folienschlauches direkt über dem Mundstückspalt bei 6' angedeutet. Diese Einschnürung
wird erfindungsgemäß durch den dynamischen Staudruck der Innenkühlluft v#hindert.
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Anschließend strömt die Innenkühiluft durdh aen ringförmigen Kanal
19, in welchem das Innenrohr 14 mittels der strömungsgünstigen Halter 20 befestigt
ist, ins Freie.
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Durch leichtes Auswechseln des IUlhlringes #O,11 sowie der Innen-Kühlringteile
16,17 kann die Kühlvorrichtung @uch auf verschiedene Düsen-Durchmesser eingerichtet
werden, SO QO die Luftverhältnisse
am Düsenspalt gleichbleiben.
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Es ist auch möglich, die Kühlluft durch den Ringkanal 19 an die Folieninnenseite
heranzuführen und durch das vorzugsweise konzentrische Rohr 14 ins Freie abzuleiten,
wobei durch eine Verlängerung des Innenkühlring-Oi#erteiles 16 die Luft Einer eine
längere Strecke entlang der Folien-Innenseite geführt werden könnte. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß dabei eine stärkere Erwärmung der Kühlluft durch die heißere
Kanalwandung 19 erfolgt und daß bei einer Verlängerung des Innenkühiringes 16 eine
größere Abhängigkeit von den hergestellten Schlauchabmessungen eintritt, ohne daß
eine Verbesserung des Kühleffektes festzustellen ist.
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Falls der Außenkühlring nicht direkt auf dem Blaskopf aufliegt, sondern
in einer gewissen Distanz über diesem angeordnet ist, so ist es leicht möglich,
auch das Innenrohr 14 zu verlängern, so daß der Innenluftstrahl die Folie in gleicher
Höhe wie der Außenluftstrahl trifft. Hierbei ist jedoch eine größere Abhängigkeit
von den hergestellten Folienabmessungen gegeben und eine Abkühlung der Mundstückringe
durch die Kühlluft ist nicht mehr möglich.