DE19629076C2 - Kühlring zur Kühlung eines aus dem Ringspalt eines Folienblaskopfes ausgetretenen Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlring zur Kühlung eines aus dem Ringspalt einer Extrusionsdüse, vorzugweise eines Folienblaskopfes, ausgetretenen Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, dessen dem Schlauch zugewandte Öffnung in einzelne Düsenöffnungen unterteilt ist.

Bei der Herstellung von extrudierten Kunststoffrohren und insbesondere von in Blasfolienextruderanlagen hergestellten Schlauchfolien ist es bekannt, zur Steue­ rung oder Regelung der Foliendicke den aus dem Ringspalt der Extrusionsdüse ausgetrenen Kunststoffschlauch entsprechend der über den Umfang des extru­ dierten Schlauches oder Rohres gemessenen Dickenverteilung mit unterschiedlich temperierter Kühlluft beaufschlagen, um die gewünschten Korrekturen des Dicken­ profils herbeizuführen. Die Kühlung des aus der Extrusionsdüse ausgetretenen Kunststoffschlauchs erfolgt dabei üblicherweise durch Außen- und/oder Innenkühl­ ringe. Um über den Umfang des extrudierten Schlauches entsprechend der gemes­ senen Dickenverteilung ein Dickenabweichungen ausgleichendes Temperaturprofil zu erreichen, sind die Kühlringe in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt, so daß auch der ringförmige Düsenspalt, aus dem die Kühlluft austritt, in aus voneinander getrennten Düsenöffnungen bestehenden Sektoren unterteilt ist.

Bei einem aus EP 0 508 167 B1 bekannten Außenkühlring der eingangs angege­ benen Art stehen die einzelnen Düsenöffnungen über Strömungspfade mit einer ringförmigen Sammelleitung in Verbindung, wobei zur Änderung der Temperatur der aus den einzelnen Düsenöffnungen austretenden Kühlluft in den Strömungs­ pfaden Heizpatronen angeordnet sind. Bei dem bekannten Kühlring ist die Beein­ flussung der aus den einzelnen Düsenspalten austretenden Kühlluft über Heizpa­ tronen verhältnismäßig träge, so daß eine schnelle Änderung des Temperaturprofils der Kühlluft nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kühlring der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit dem sich bei einfachem Aufbau eine schnelle Änderung der Tem­ peratur der aus den einzelnen Düsenöffnungen austretenden Kühlluft herbeiführen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Aus DE 44 28 212 A1 ist ein Kühlring der eingangs angegebenen Art bekannt, dem ein Zusatzkühlring als selbständiges Bauteil zugeordnet ist, der mit einer Vielzahl von Austrittsdüsen versehen ist, aus denen zusätzliche, unterschiedlich erwärmba­ re oder kühlbare Luftströme ausblasbar sind und der wahlweise in den ringschei­ benförmigen Aufbau der Außenkühlung einsetzbar ist.

Zur Steuerung der Wegeventile des erfindungsgemäßen Kühlrings sind entspre­ chende Stelltriebe vorgesehen, so daß sich die Temperatur der aus den einzelnen Düsenöffnungen austretenden Kühlluft einfach und schnell entsprechend dem ge­ messenen Dickenprofil des extrudierten Schlauches ändern läßt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wegeventile bei jedem Mischungsverhältnis einen im wesentlichen konstanten Mengenstrom der Kühlluft in jede der Verbindungsleitungen einleiten. Bei dieser Ausführungsform strömt über jede der einzelnen Düsenöffnungen eine gleiche Menge von Kühlluft auf den extrudierten Folienschlauch, was eine gleichmäßige Kühlung des Folienschlauches begünstigt.

Zweckmäßigerweise ist der erfindungsgemäße Kühlring nur ein Außenkühlring.

Der Kühlring kann aus zwei in axialer Richtung übereinanderliegenden ringförmigen Verteilungsleitungen bestehen, die durch eine radiale Wand voneinander und durch eine umlaufende Wand von den radialen Verbindungsleitungen getrennt sind, wo­ bei in der umlaufenden Wand die jeder Verbindungsleitung zugeordneten Wege­ ventile angeordnet sind.

Die Wegeventile können Drehschieberventile sein oder aus geradlinig bewegbaren Schiebern bestehen. Zweckmäßigerweise ist die Summe der mit den Verbin­ dungsleitungen in Verbindung stehenden Öffnungsquerschnitte der Wegeventile im wesentlichen konstant, so daß bei jedem Mischungsverhältnis der durch die ring­ förmigen Verteilungsleitungen zugeführten Kühlluft immer im wesentlichen gleiche Mengen von Kühlluft zu den Düsenöffnungen strömen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Folienblaskopfes mit einem den extru­ dierten Folienschlauch einfassenden Außenkühlring in geschnitte­ ner schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Außenkühlring nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Drehschieber eines Wegeventils und

Fig. 4 einen Schnitt durch den Kühlring längs der Linie IV-IV in Fig. 1.

Aus Fig. 1 ist ein üblicher und nur schematisch dargestellter Folienblaskopf 1 er­ sichtlich, aus dem ein Folienschlauch 2 extrudiert wird, der in üblicher und daher nicht beschriebener Weise zu einer Folienblase aufgeblasen, flachgelegt, abgezo­ gen und aufgewickelt wird. Dicht oberhalb des ringförmigen Austrittsspalts des Foli­ enblaskopfes 1 faßt ein Außenkühlring 3 den extrudierten Folienschlauch 2 ein, dessen radialen Düsenöffnungen 4 auf den Folienschlauch 2 gerichtet sind.

Der Außenkühlring 3 besteht aus zwei rechteckigen übereinander angeordneten ringförmigen Sammelleitungen 5, 6, denen über Zuführungsleitungen 7, 8 Kühlluft von unterschiedlichen Temperaturen zugeführt wird. Die Sammelleitungen 5, 6 sind durch eine mittlere radiale ringförmige Trennwand 9 voneinander getrennt. An ihrer Innenseite sind die Sammelleitungen 5, 6 durch einen ringförmigen Wandungsab­ schnitt 10 geschlossen, der die Sammelleitungen 5, 6 von dem ringförmigen Dü­ senraum trennt, der durch radiale Wandungen 11 in Sektoren 12 unterteilt ist, die zu den auf einer ringförmigen Linie liegenden Austrittsdüsen 4 führen.

In der ringförmigen Wandung 10 sind die einzelnen Wegeventile angeordnet, die entsprechend ihrer Stellung Kühlluft mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen aus den Sammelleitungen 5, 6 zu den Düsenöffnungen 4 leiten.

Auf der linken Seite in Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die We­ geventile aus Drehschieberventilen 15 bestehen. Die Drehschieberventile 15 sind in Bohrungen der ringförmigen Wandung 10 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise der­ art eingesetzt, daß in jeder Drehstellung des Ventilkörpers die Summe der mit den beiden Sammelleitungen 5, 6 in Verbindung stehenden Eintrittsquerschnitte der Eintrittsleitungen 16, 17 konstant ist. Durch entsprechende Ausgestaltung der Strömungskanäle innerhalb des Ventilkörpers ist dadurch gewährleistet, daß bei jedem Mischungsverhältnis der Abströmseite des Drehschieberventils immer glei­ che Kühlluftmengen abströmen.

Aus der Darstellung nach Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Eintrittsöffnung 16 mit der oberen Sammelleitung und die Eintrittsleitung 17 des Drehschieberventils mit der unteren Sammelleitung 6 in Verbindung ist.

Aus der rechten Seite der Fig. 1 ist ein Wegeventil 20 mit einem geradlinig be­ wegbaren Schieber 21 ersichtlich. Das Wegeventil 20 besitzt jedem der Sammel­ leitungen 5, 6 zugeordnete Eintrittsöffnungen 22, 23 auf, die in eine Abströmöffnung 24 münden. Der Schieber 21 weist ein Sperrteil auf, das bei jeder Schieberstellung Querschnitte der Eintrittsöffnungen 22, 23 offenläßt, die in ihrer Summe konstant sind.

In Fig. 2 sind auf der linken Seite Drehschieberventile und auf der rechten Seite Wegeventile mit geradlinig bewegbaren Schiebern dargestellt. Die Ventile werden in nicht dargestellter Weise über Stellmotore gesteuert.

Claims (7)

1. Kühlring (3) zur Kühlung eines aus einem Ringspalt einer Extrusionsdüse, vorzugsweise eines Folienblaskopfs (1), austretenden Schlauches aus ther­ moplastischem Kunststoff, dessen dem Schlauch zugewandte Öffnung in ein­ zelne Düsenöffnungen (4) unterteilt ist,
mit zwei Verteilungsleitungen (5, 6) für Kühlluft mit unterschiedlichen Tempe­ raturen, die beide über Wegeventile (15, 20) und Verbindungsleitungen (12) den Düsenöffnungen (4) Kühlluft zuführen,
wobei die Wegeventile (15, 20) getrennt so steuerbar sind, daß sie mit stu­ fenlosem Mischungsverhältnis Kühlluft in die Verbindungsleitungen (12) ein­ lassen.

2. Kühlring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegeventile (15, 20) bei jedem Mischungsverhältnis einen im wesentlichen konstanten Mengenstrom der Kühlluft in jede der Verbindungsleitungen (12) einleiten.

3. Kühlring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlring (3) ein Außenkühlring ist.

4. Kühlring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in axialer Richtung übereinanderliegende ringförmige Verteilungsleitun­ gen (5, 6) vorgesehen sind, die durch eine radiale Wand (9) voneinander und durch eine umlaufende Wand (10) von den radialen Verbindungsleitungen (12) getrennt sind, und daß in der umlaufenden Wand (10) die jeder Verbin­ dungsleitung zugeordneten Wegeventile angeordnet sind.

5. Kühlring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegeventile Drehschieberventile (15) sind.

6. Kühlring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegeventile geradlinig bewegbare Schieber (20) aufweisen.

7. Kühlring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der mit den Verteilungsleitungen in Verbindung stehenden Öff­ nungsquerschnitte der Wegeventile im wesentlichen konstant ist.