DE19825179A1 - Procedure for calibrating seamless polymer tubing pulled down from a nozzle - Google Patents
Procedure for calibrating seamless polymer tubing pulled down from a nozzleInfo
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Abstract
Verfahren zur Kalibrierung von nach unten über eine Düse extrudierten ein- oder mehrschichtigen nahtlosen Polymerschläuchen, wobei der Polymerschlauch durch Innendruck vorkalibriert, durch eine Vakuumkalibriereinrichtung geführt und von innen und außen durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt wird.Method for the calibration of single or multi-layer seamless polymer tubes extruded downwards through a nozzle, the polymer tube being pre-calibrated by internal pressure, passed through a vacuum calibration device and cooled from the inside and outside by a cooling liquid.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung von nach unten über eine Düse extrudierten ein- oder mehrschichtigen nahtlosen Polymerschläuchen, wobei diese auch als "Primärschläuche" bezeichneten Schläuche in sich anschließen den Verfahrensschritten biaxial gereckt und in eine für die weitere Anwendung übliche Angebotsform gebracht, d. h. z. B. bedruckt, gerafft oder zu Abschnitten konfektio niert werden können.The present invention relates to a method for calibrating downwards a nozzle of extruded single or multi-layer seamless polymer tubing, these tubes also referred to as "primary tubes" the process steps are biaxially stretched and into a customary one for further use Offer form brought d. H. e.g. B. printed, gathered or confection to sections can be renated.
Solche meist auf Polyamid basierenden gereckten Schlauchfolien finden ihre Anwen dung als Verpackungsmaterialien im Lebensmittelbereich, insbesondere als künstliche Wursthüllen. Wesentliches Merkmal dieser Schlauchfolien sind die Anforderungen an die Kalibergenauigkeit, die wesentlich durch die Qualität des extrudierten und kali brierten Vorproduktes, des Primärschlauches, bestimmt werden. Die mehrschichtigen Ausführungsformen der Folien weisen in der Regel gezielt im Folienverbund inte grierte Sperrschichten gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf auf.Such stretched tubular films, mostly based on polyamide, are used as packaging materials in the food sector, especially as artificial ones Sausage casings. An essential feature of these tubular films are the requirements for the caliber accuracy, which is essentially due to the quality of the extruded and kali finished primary product, the primary hose. The multilayered Embodiments of the films generally have inte in the film composite barrier layers against oxygen and water vapor.
Ein Herstellverfahren zur Produktion gereckt er Schlauchfolien zur Verwendung als künstliche Wursthüllen wird in dem in der Fachzeitschrift "Fleischwirtschaft" 77 (12) 1997, S. 1090/91 erschienenen Artikel von J. Herchenbach "Herstellung orientierter Schlauchfolien für die Wurstproduktion" beschrieben. Verfahrenstechnisch werden hierbei über Dosier- und Mischsysteme der oder die Extruder mit verschiedenen Materialkomponenten in Granulatform beschickt. Der durch die Extruder plastifizierte Kunststoff wird über Spinnpuppen einer ein- bis fünfschichtigen Ringdüse zugeführt. Durch den Ringspalt wird das Material von oben nach unten in ein Kühlbad extrudiert, wobei der sich nach unten bis zur Frostlinie, wo die Schmelze erstarrt, verjüngende Schlauch am Boden des Kühlbades zwischen einem Walzenlager flachgelegt wird. Die Blase wird durch eine sogenannte Flüssigkeitsinnenkalibrierung gehalten. Der Durch messer des Schlauches wird durch den Durchmesser des Ringspaltes, die Höhe des Wasserspiegels im Kühlbad sowie die Menge der Kalibrierflüssigkeit bestimmt. Die veränderlichen Parameter werden über eine kontinuierliche Messung des flachgelegten Primärschlauches geregelt. In der sich daran anschließenden Heizzone wird der flach gelegte Primärschlauch wieder auf die materialspezifisch optimale Temperatur des thermoelastischen Bereiches gebracht, denn nur in diesem Temperaturbereich ist eine wirksame Verstreckung möglich. In der Verstreckzone wird der Primärschlauch radial durch Innenluft und axial durch mit unterschiedlichen Drehzahlen laufende Walzen paare nach exakten Vorgaben gereckt. Hierbei werden rohstoffabhängig Flächenver streckungen bis 1 : 14 erreicht. Durch spezielle Meß- und Regeleinrichtungen wird der Durchmesser der Verstreckblase konstant gehalten. Zwischen den folgenden Walzen paaren wird der hochverstreckte Schlauch alternativ mit Heißluft oder Heißdampf im Thermofixierofen getempert, d. h. thermofixiert. Der Nachteil des hier beschriebenen Verfahrens liegt darin gegründet, daß eine echte Kalibrierung des Primärschlauches nicht stattfindet. Die Fixierung des Primärschlauchdurchmessers wird - wie beschrie ben - durch die Höhe des Wasserspiegels beeinflußt. Sowohl die während der Produk tion auftretenden Schwankungen des Wasserspiegels innen sowie außen als auch Schwingungen im abgezogenen Primärschlauch führen sofort zu Kalibrierschwankun gen.A manufacturing process for production he stretched tubular films for use as artificial sausage casings are published in the "Fleischwirtschaft" 77 (12) 1997, p. 1090/91 published article by J. Herchenbach "Manufacture oriented Tubular films for sausage production ". Process engineering here the dosing or mixing systems of the extruders with different Material components in granulate form loaded. The plasticized by the extruder Plastic is fed to a one to five-layer ring nozzle via spinning dolls. The material is extruded through the annular gap from top to bottom into a cooling bath, the one tapering down to the frost line, where the melt solidifies Hose at the bottom of the cooling bath is laid flat between a roller bearing. The The bladder is held by a so-called liquid internal calibration. The through The diameter of the hose is determined by the diameter of the annular gap, the height of the Water level in the cooling bath and the amount of calibration fluid determined. The Variable parameters are flattened via a continuous measurement Primary hose regulated. In the adjoining heating zone, it becomes flat put the primary hose back to the material-specific optimal temperature of the brought thermoelastic range, because only in this temperature range is one effective stretching possible. The primary tube becomes radial in the stretching zone through internal air and axially through rollers running at different speeds Couples stretched according to exact specifications. Depending on the raw material, area ver Extensions up to 1:14 achieved. Through special measuring and control devices The diameter of the stretching bladder kept constant. Between the following rollers The highly stretched hose will alternatively be paired with hot air or steam in the Heat setting furnace annealed, d. H. heat-set. The disadvantage of what is described here The procedure is based on a real calibration of the primary hose not taking place. The fixation of the primary hose diameter is - as described ben - influenced by the height of the water level. Both during the produc tion occurring fluctuations in the water level inside and outside as well Vibrations in the disconnected primary hose immediately lead to calibration fluctuations gene.
In der DE 40 12 628 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von wenigstens monoaxial gereckten, nahtlosen, thermoplastischen Schlauchfolien be schrieben. Hierbei werden gereckte Schlauchfolien durch vorzugsweise horizontale Extrusion von Thermoplasten aus einer Ringdüse, Kalibrierung und Kühlung in einer Kalibrier- und Kühlvorrichtung und Reckung des Primärschlauches in einer Reckblase durch Überdruck hergestellt. Der zur Reckung in der Reckblase erforderliche Gas druck wird durch die Extrusions- oder Coextrusionsdüse direkt in den Primärschlauch eingeleitet und der Primärschlauch von der Düse bis zur Reckblase fungiert als Druck leitung. Die hierbei verwendete Kühl-/Kalibriereinheit besteht aus einem mit Kühl fluid, insbesondere einem mit Wasser gefülltem Tank, wobei der im Tank herrschende Druck kleiner ist als der Gasdruck im Primärschlauch. Die Druckdifferenz zwischen Tank und Primärschlauch wirkt in der Weise, daß der Primärschlauch geringfügig aufgeweitet wird. Die Aufweitung des Schlauches wird begrenzt durch den Durch messer der von außen anliegenden Kalibrierscheiben bzw. von einer Kalibrierhülse. DE 40 12 628 A1 describes a method and an apparatus for producing at least monoaxially stretched, seamless, thermoplastic tubular films wrote. Here, stretched tubular films are preferably horizontal Extrusion of thermoplastics from a ring die, calibration and cooling in one Calibration and cooling device and stretching of the primary tube in a stretching bladder produced by overpressure. The gas required for stretching in the stretching bladder pressure is fed through the extrusion or coextrusion nozzle directly into the primary hose initiated and the primary hose from the nozzle to the stretching bladder acts as a pressure management. The cooling / calibration unit used here consists of one with cooling fluid, in particular a tank filled with water, the one in the tank Pressure is less than the gas pressure in the primary hose. The pressure difference between Tank and primary hose acts in such a way that the primary hose is slightly is expanded. The expansion of the hose is limited by the through knife of the calibration discs from the outside or of a calibration sleeve.
Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin begründet, daß der extrudierte Primär schlauch nur einseitig von außen mittels Wasser gekühlt werden kann. Diese einseitige Kühlung begrenzt insbesondere hohe Produktionsgeschwindigkeiten, da die hier ein gesetzten Rohstoffe, insbesondere die Polyamide, bei nicht schnell genug stattfinden der Abkühlung nachkristallisieren und die nachfolgende Verstreckung deutlich erschwert wird.The disadvantage of this method is that the extruded primary hose can only be cooled from the outside using water. This one-sided Cooling in particular limits high production speeds, since this is one set raw materials, especially the polyamides, do not take place quickly enough recrystallize after cooling and the subsequent stretching clearly is difficult.
Ein ähnliches Verfahren wird in der EP-A 0 305 804 mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines stranggepreßten, verstreckten, nahtlosen Schlau ches" beschrieben. Dabei durchläuft ein aus einer Strangpresse über eine Ringdüse extrudierter nahtloser Vorschlauch einen Kalibrator und umgibt coaxial ein Sonder rohr, das durch die Ringdüse hindurch bis über den Kalibrator hinweggeführt wird. Hierbei wird im Rohrinneren ein Druck pi gleich dem Atmosphärendruck und an der Rohraußenseite in der Vakuumzone ein Unterdruck pa kleiner als der Atmosphären druck eingestellt. Der in den Kalibrator einlaufende Vorschlauch wird nach Durch laufen eines Einlaufstückes außenseitig mit Wasser benetzt. Dieses hier beschriebene Verfahren wird in einer vertikalen Anordnung durchgeführt. Allerdings weist auch dieses Verfahren den signifikanten Nachteil der nur einseitig durchzuführenden Küh lung des Primärschlauches von außen auf. Durch die aufwendige Konstruktion wird zudem die notwendige Flexibilität zur Herstellung unterschiedlicher Primärschlauch kaliber stark reduziert.A similar process is described in EP-A 0 305 804 with the title "Process and device for producing an extruded, drawn, seamless hose". A seamless pre-hose extruded from an extrusion press through an annular nozzle passes through a calibrator and coaxially surrounds a special tube which is guided through the annular nozzle and over the calibrator. In this case, a pressure p i equal to the atmospheric pressure is set in the interior of the tube and a negative pressure p a less than the atmospheric pressure is set on the outside of the tube in the vacuum zone. The inlet hose entering the calibrator is wetted with water on the outside after running through an inlet piece. This procedure described here is carried out in a vertical arrangement. However, this method also has the significant disadvantage of cooling the primary hose, which can only be carried out on one side, from the outside. The elaborate design also greatly reduces the flexibility required to produce different caliber primary tubes.
Bei dem in der Deutschen Auslegeschrift 15 04 461 beschriebenen Verfahren, das insbesondere für die Extrusion von Polyestern geeignet ist, wird ein senkrecht nach unten aus einer Ringschlitzdüse austretender Primärschlauch unmittelbar unterhalb der Düsenmündung über einen kühlbaren Kalibrierdorn fixiert. Die Kühlung des Kalibrier dorns erfolgt dabei über eine Kühlflüssigkeit. Die Polyesterschmelze trifft dabei auf den Kalibrierdorn in der Berührungslinie auf deren Abstand von der Düsenmündung, außer von der Viskosität der Schmelze, auch von dem Durchmesserunterschied zwischen Ringschlitzdüse und Kalibrierdorn und von den nachfolgenden Transport elementen bestimmt wird. Die Berührungslinie wird dabei vorteilhaft durch den Druck eines Luftstrahls, der aus der um den Kalibrierdorn konzentrisch angeordneten Schlitzdüse austritt, fixiert. Zusätzlich zu der Innenkühlung kann eine Flüssigkeits außenkühlung erfolgen. Das Kühlwasser tritt dabei in den durch zwei konzentrisch angeordneten Rohre gebildeten Doppelmantel ein, wird im Innenrohr längs des Folienschlauches und im Gegenstrom zu diesem geführt, dann in das Außenrohr gelenkt und tritt an der unteren Seiten der Vorrichtung aus.In the procedure described in German Auslegeschrift 15 04 461, the is particularly suitable for the extrusion of polyesters, is a vertical after primary hose emerging from an annular slot nozzle immediately below the Nozzle mouth fixed with a coolable calibration mandrel. The cooling of the calibration thorns are carried out via a coolant. The polyester melt hits it the calibration mandrel in the contact line at its distance from the nozzle mouth, in addition to the viscosity of the melt and the difference in diameter between ring slot nozzle and calibration mandrel and from the subsequent transport elements is determined. The line of contact is advantageous due to the pressure of an air jet, which is arranged concentrically around the calibration mandrel Slot nozzle emerges, fixed. In addition to the internal cooling, a liquid can outside cooling. The cooling water enters the concentric through two arranged tubes formed a double jacket, is in the inner tube along the Foil tube and countercurrent to this, then into the outer tube steered and exits at the bottom of the device.
Die Technik zur Vakuumkalibrierung ist insbesondere für die Rohrherstellung aus Polyolefinen seit langem bekannt. Im Artikel "Maschinen zur Polypropylen-Rohrher stellung" von H. Gebler, H.O. Schiederum, E. Oswald und W. Kamp (Kunststoffe 70 (1980) S. 246-253) wird das Verfahren detailliert beschrieben. Insbesondere werden hier die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten von Rohrkopf und Kalibrator beschrieben. Die hier vorgestellte Vakuumtankkalibrierung, bestehend aus Wasser bädern, den Sprühkühlstrecken, die in Kammern verteilt werden, sowie den dazu gehörigen Wasserringpumpen zur Erreichung des einstellbaren Unterdruckes und die Kalibriereinlaufbüchsen und Blendenpakete müssen auf den Rohstoff Polypropylen abgestimmt werden. Anschließend an die verschiedenen Kalibratorsystems werden hier Kühlsysteme beschrieben, da das aus dem Kalibrator austretende Rohr noch nicht durchgekühlt ist. Durchgesetzt haben sich danach für kleine Rohre Wassertanks, für größere Rohre jedoch Sprühkühlstrecken.The technique of vacuum calibration is especially made for pipe manufacturing Polyolefins have long been known. In the article "Machines for polypropylene pipes position "by H. Gebler, H.O. Schiederum, E. Oswald and W. Kamp (Kunststoffe 70 (1980) pp. 246-253) the method is described in detail. In particular, be Here are the different combinations of pipe head and calibrator described. The vacuum tank calibration presented here, consisting of water bathing, the spray cooling sections, which are distributed in chambers, as well as the associated water ring pumps to achieve the adjustable vacuum and the Calibration inlet bushings and orifice packs must be based on the raw material polypropylene be coordinated. Subsequent to the various calibrator systems cooling systems described here, since the pipe emerging from the calibrator is not yet cooled down. After that, water tanks, for larger pipes, however, spray cooling sections.
In dem Fachbuch "Extrusionswerkzeuge für Kunststoffe und Kautschuk" von W. Michaeli werden auf den Seiten 322-347 die üblichen Kalibrierungsmethoden für extrudierte Rohre und Profile vorgestellt. Dabei kann die Kalibrierung zum einen als sogenannte Außenkalibrierung mit Druckluft erfolgen oder als Außenkalibrierung mit Vakuum. Definitionsgemäß wird unter Außenkalibrierung ganz allgemein verstanden, daß die äußeren Abmessungen des Extrudates durch die Kalibriervorrichtung fest gelegt werden. Bei der Außenkalibrierung mit Druckluft wird der Kontakt zwischen Kalibrierdüse, auch als Kalibrierbüchse bezeichnet, und dem Extrudat durch Über druck von 0,2 bis 1 bar erreicht. Dazu wird über den Dorn des Rohrwerkzeuges Druckluft in das Rohr eingebracht. Die Kalibriervorrichtung wird bei diesem Verfah ren möglichst direkt und gut zentriert an das Rohrwerkzeug angeflanscht, um ein Auf weiten und Aufreißen des unter Innendruck stehenden Rohres zu vermeiden. Die Kühlung der Kalibrierbüchse sowie des Rohres in der anschließenden Kühlstrecke kann durch eine umlaufende Wasserkühlung, Wasserberieselung oder durch eine Wassersprühkühlung erfolgen. Bei der Außenkalibrierung mit Vakuum wird der zur Kühlung und Kalibrierung des extrudierten Profils notwendige Kontakt zwischen Profil und Kalibrierung durch Anlegen eines Unterdruckes an die Kalibriervorrichtung erreicht.In the specialist book "Extrusion tools for plastics and rubber" by W. Michaeli on pages 322-347 the usual calibration methods for extruded pipes and profiles presented. The calibration can be a So-called external calibration with compressed air or with external calibration Vacuum. By definition, outside calibration is generally understood to mean that the external dimensions of the extrudate are fixed by the calibration device be placed. During the external calibration with compressed air, the contact between Calibration nozzle, also known as a calibration sleeve, and the extrudate by over pressure of 0.2 to 1 bar reached. This is done using the mandrel of the pipe tool Compressed air introduced into the pipe. The calibration device is in this procedure flanged to the pipe tool as directly and well centered as possible in order to open it to avoid widening and tearing of the pipe under internal pressure. The Cooling of the calibration sleeve and the pipe in the subsequent cooling section can by a continuous water cooling, water sprinkling or by a Water spray cooling take place. With external calibration with vacuum, the becomes the Cooling and calibration of the extruded profile necessary contact between Profile and calibration by applying a vacuum to the calibration device reached.
Ein besonderes Verfahren der Vakuumkalibrierung ist das sogenannte Vakuumtank kalibrierungsverfahren, das im "Handbuch der Kunststoffextrusionstechnik" Bd. I, S. 475-481, von F. Hensen, W. Knappe und H. Potente beschrieben wird. Hierbei wird in einem geschlossenen Wasserbad durch Anlegen eines Unterdrucks von ca. 50 bis 200 cm Wassersäule durch eine Saugpumpe ein enges Anlegen des einlaufenden Kunststoffs an die Blenden erreicht. Durch den anliegenden Wasserfilm zwischen den Blenden wird die Reibung zwischen Rohr und Blenden zusätzlich reduziert. Durch einen entsprechenden Unterzug wird an der ersten Blende eine Abdichtung zur Umgebung erreicht. Üblicherweise muß die Kalibriervorrichtung axial verschiebbar sein, um diese Abdichtung am Profileinlauf durch Unterzug einstellen zu können. Der Austritt des Profiles aus dem Vakuumtank wird mit einer Gummidichtung abgedich tet. Alle hier beschriebenen Verfahren zur Rohrkalibrierung werden in horizontaler Anordnung durchgeführt.A special process of vacuum calibration is the so-called vacuum tank calibration procedure described in the "Handbuch der Kunststoffextrusionstechnik" vol. I, p. 475-481, by F. Hensen, W. Knappe and H. Potente. Here will in a closed water bath by applying a negative pressure of approx. 50 to 200 cm water column through a suction pump, a tight fitting of the incoming Plastic reached on the panels. Due to the water film between the The friction between the pipe and the cover is further reduced. By a corresponding girder is a seal on the first panel Environment reached. Usually the calibration device has to be axially displaceable in order to be able to adjust this seal at the profile inlet by means of a beam. Of the The profile emerges from the vacuum tank with a rubber seal tet. All pipe calibration procedures described here are horizontal Arrangement carried out.
Aufgabe der Erfindung war es ein Verfahren bereitzustellen, bei dem im Durchmesser unterschiedlich große Primärschläuche flexibel mit einer Düse mit hoher Kaliber genauigkeit und bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten kalibriert und in kurzer Zeit von der Schmelztemperatur auf eine Verfestigungstemperatur abgekühlt werden, so daß diese erhaltenen Primärschläuche in weiteren Verfahrensschritten nach Wieder erwärmung auf eine zur Festkörperverstreckung günstige Tempratur problemlos biaxial verstreckt werden können.The object of the invention was to provide a method in which the diameter Different sized primary hoses flexible with a high caliber nozzle accuracy and calibrated at high production speeds and in a short time are cooled from the melting temperature to a solidification temperature, so that these primary tubes obtained in further process steps after re Heating to a temperature favorable for solid-state stretching is problem-free can be stretched biaxially.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe gelöst durch die Bereitstellung eines Verfah rens. According to the invention, this object has been achieved by providing a method rens.
Zur Kalibrierung von aus einer Extrusionsdüse (1) ausgezogenen, nahtlosen, ein- oder
mehrschichtigen Polymerschläuchen (2), bei dem
For the calibration of seamless, single or multi-layer polymer tubes ( 2 ) pulled out of an extrusion nozzle ( 1 ), in which
- a) der Polymerschlauch (2) mittels eines geeigneten Fördermittels (3) durch eine Kalibriereinrichtung (4) nach unten in ein Flüssigkeitsbad (14) abgezogen wird,a) the polymer tube ( 2 ) is drawn down into a liquid bath ( 14 ) by means of a suitable conveying means ( 3 ) through a calibration device ( 4 ),
- b) in den Polymerschlauch über mindestens eine Zuführleitung (5) in der Weise eine innere Kühlflüssigkeit (6) gepumpt und über mindestens eine weitere Leitung (7) wieder abgepumpt wird, daß in dem Polymerschlauch (2) zwischen dem Spiegel der inneren Kühlflüssigkeit (6) und der Extrusionsdüse (1) ein flüssigkeitsfreies Volumen entsteht, in dem über mindestens eine Druckluftleitung (8) ein Innendruck pi eingestellt wird, der höher ist als der an der Außenseite des Polymerschlauchs (2) herrschende Druck pu,b) an inner cooling liquid ( 6 ) is pumped into the polymer hose via at least one feed line ( 5 ) and pumped out again via at least one further line ( 7 ) in such a way that in the polymer hose ( 2 ) between the level of the inner cooling liquid ( 6 ) and the extrusion nozzle ( 1 ) creates a liquid-free volume in which an internal pressure p i is set via at least one compressed air line ( 8 ), which is higher than the pressure p u prevailing on the outside of the polymer tube ( 2 ),
- c) der Polymerschlauch (1) nach Austritt aus der Extrusionsdüse (1) in den Ein laufbereich (9) der in einem Abstand zur Extrusionsdüse (1) angeordneten Kalibriereinrichtung (4) eintritt, der eine äußere Kühlflüssigkeit (10) enthält, durch die der Polymerschlauch gleichmäßig über den Umfang abgekühlt wird,c) the polymer tube ( 1 ) after emerging from the extrusion nozzle ( 1 ) into the running area ( 9 ) of the calibration device ( 4 ) arranged at a distance from the extrusion nozzle ( 1 ), which contains an external cooling liquid ( 10 ) through which the Polymer hose is cooled evenly over the circumference,
- d) der Polymerschlauch (2) den Einlaufbereich (9) der Kalibriereinrichtung (4) durch eine dichtende Einlaufbuchse (11), die in etwa in Höhe des Flüssigkeits spiegels der inneren Kühlflüssigkeit (6) angeordnet ist, in einen geschlossenen Kalibrierbereich (12) verläßt, der mehrere, dem gewünschten Schlauchkaliber entsprechende, hintereinander angeordnete, scheibenförmige Kalibrierblenden (13) enthält und in dem gegenüber dem im mit der inneren Kühlflüssigkeit gefüllten Polymerschlauch herrschenden Innendruck pii ein geringer Unter druck pv erzeugt wird, so daß der Polymerschlauch (2) durch die Druckdiffe renz an die Kalibrierblenden (13) herangezogen wird,d) the polymer tube ( 2 ) leaves the inlet area ( 9 ) of the calibration device ( 4 ) through a sealing inlet bushing ( 11 ), which is arranged approximately at the level of the liquid level of the inner cooling liquid ( 6 ), in a closed calibration area ( 12 ) , which contains a plurality of disc-shaped calibration orifices ( 13 ) arranged one behind the other, corresponding to the desired hose caliber, and in which a slight negative pressure p v is generated in relation to the internal pressure p ii prevailing in the polymer hose filled with the internal coolant, so that the polymer hose ( 2 ) the pressure difference to the calibration orifices ( 13 ) is used,
- e) der Polymerschlauch (2) aus dem geschlossenen Kalibrierbereich (12) unter der Flüssigkeitsoberfläche in das Flüssigkeitsbad (14) eintritt.e) the polymer hose ( 2 ) enters the liquid bath ( 14 ) from the closed calibration area ( 12 ) below the liquid surface.
Durch die intensive Kühlung über die schlauchinnenseitige und schlauchaußenseitige Kühlflüssigkeit ist die schnelle Abkühlung mit hoher Gleichmäßigkeit über dem Um fang des Polymerschlauches möglich. Über die Vakuumkalibrierung im geschlossenen Kalibrierbereich unter Verwendung von Kalibrierblenden ist eine exakte Kalibrierung und Führung des Primärschlauches gewährleistet. Die zusätzliche Vorkaliberregelung des Primärschlauches über den anliegenden Innendruck ermöglicht die variable Ein stellung des Kalibers, so daß mit einem Düsendurchmesser das Primärschlauchkaliber in einem weitem Spektrum variiert werden kann. Dies wird zusätzlich unterstützt dadurch, daß sich die Kalibrierblenden leicht austauschen und damit geänderten Kali bern anpassen lassen.Due to the intensive cooling via the inside and outside of the hose Coolant is the rapid cooling with high uniformity over the um catch of the polymer tube possible. Via the vacuum calibration in the closed Calibration range using calibration orifices is an exact calibration and guidance of the primary hose guaranteed. The additional pre-caliber regulation of the primary hose via the applied internal pressure enables variable on position of the caliber so that the primary hose caliber with a nozzle diameter can be varied in a wide range. This is also supported by the fact that the calibration orifices can be easily exchanged and thus changed Kali have it adjusted.
Bei der Extrusionsdüse (1) handelt es sich vorzugsweise um eine ein- oder mehr schichtige Ringdüse, der ein oder mehrere Extruder vorgeschaltet sind, die über übliche Dosier- und Mischsysteme mit dem oder den Polymeren und üblichen Zusatz stoffen beschickt werden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Extrusionsdüse (1) um eine mehrschichtige Ringdüse zur Herstellung von drei- bis siebenschichtigen Polymerschläuchen.The extrusion die ( 1 ) is preferably a single-layer or multi-layer ring die which is preceded by one or more extruders which are loaded with the polymer or polymers and conventional additives via conventional metering and mixing systems. The extrusion die ( 1 ) is particularly preferably a multi-layer ring die for the production of three- to seven-layer polymer tubes.
Als äußere Kühlflüssigkeit (10) sowie als Flüssigkeit für das Flüssigkeitsbad (14) wird vorzugsweise Wasser benutzt. Als innere Kühlflüssigkeit (6) findet vorzugsweise Wasser, Öl oder deren Mischungen Verwendung.Water is preferably used as the external cooling liquid ( 10 ) and as the liquid for the liquid bath ( 14 ). Water, oil or mixtures thereof are preferably used as the internal cooling liquid ( 6 ).
Die im geschlossenen Kalibrierbereich (12) der in Fig. 2 in einer beispielhaften Aus führungsform im Detail dargestellten Kalibrierungseinrichtung (4) enthaltenden Kali brierblenden (13) sind vorzugsweise im oberen, der Einlaufbuchse (11) benachbarten Bereich dichter angeordnet als in der Nähe des Austritts des Polymerschlauchs (2) in das Flüssigkeitsbad (14). In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Polymer schlauch (2) im geschlossenen Kalibrierbereich (12) zusätzlich von außen durch eine weitere Kühlflüssigkeit gekühlt, bei der es sich insbesondere um Wasser, Öl oder deren Mischungen handelt. In the closed calibration area ( 12 ) of the calibration device ( 4 ) shown in detail in an exemplary embodiment from FIG. 2, calibration orifices ( 13 ) are preferably arranged in the upper area adjacent to the inlet bushing ( 11 ) more densely than in the vicinity of the outlet the polymer hose ( 2 ) into the liquid bath ( 14 ). In a preferred embodiment, the polymer tube ( 2 ) is additionally cooled in the closed calibration area ( 12 ) from the outside by a further cooling liquid, which is in particular water, oil or mixtures thereof.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellen Polymerschläuche (2) haben eine Gesamtdicke von vorzugsweise 200 bis 800, insbesondere 250 bis 500 µm und einen Durchmesser von vorzugsweise 5 bis 100, insbesondere 10 bis 50 mm.The polymer tubes ( 2 ) produced by the method according to the invention have a total thickness of preferably 200 to 800, in particular 250 to 500 μm and a diameter of preferably 5 to 100, in particular 10 to 50 mm.
Bei dem zur Herstellung der Polymerschläuche (2) verwendeten Polymeren handelt es sich vorzugsweise überwiegend um Polyamid, insbesondere Polyamid 6/66, wobei in mehrschichtigen Polymerschläuchen ein oder mehrere Schichten mit Wasserdampf- und/oder Sauerstoffsperrwirkung aus anderen Materialien enthalten sein können. Ins besondere ist das erfindungsgemäße Verfahren geeignet zur Herstellung von Polymer schläuchen (2) mit einem Aufbau, wie er in EP-A 0 530 537 und EP-A 0 603 676 beschrieben ist.The polymer used for the production of the polymer tubes ( 2 ) is preferably predominantly polyamide, in particular polyamide 6/66, wherein one or more layers with a water vapor and / or oxygen barrier effect from other materials can be contained in multi-layer polymer tubes. In particular, the method according to the invention is suitable for producing polymer tubes ( 2 ) with a structure as described in EP-A 0 530 537 and EP-A 0 603 676.
Für eine Konfektionierung der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polymerschläuche (2) als künstliche Wursthüllen werden diese anschließend einer in üblicher Weise durchgeführten biaxialen Verstreckung zugeführt.In order to assemble the polymer tubes ( 2 ) produced with the method according to the invention as artificial sausage casings, these are then fed to a biaxial stretching carried out in the usual way.
Der biaxialen Verstreckung wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine Thermo fixierung angeschlossen, um die Dimensionsstabilität des Folienschlauches in einem oder mehreren Schritten durch Temperaturbehandlung zu verbessern. Als Wärme träger bieten sich heiße Luft, Heißdampf, temperierte Fluide und/oder Infrarot-Strah ler an. Die Thermofixierung in Gegenwart von Wasser bzw. Wasserdampf bewirkt zudem infolge von temperaturbedingt rascher Wasseraufnahme der Polyamide ein Erweichen der Polyamidschichten und somit eine verbesserte Flexibilität der Folie.In a preferred embodiment, the biaxial stretching becomes a thermo attached to the dimensional stability of the film tube in one or to improve several steps by heat treatment. As warmth Carriers offer hot air, superheated steam, tempered fluids and / or infrared radiation ler on. The heat setting in the presence of water or steam causes also due to the temperature-related rapid water absorption of the polyamides Softening of the polyamide layers and thus an improved flexibility of the film.
Anschließend kann beispielsweise durch Bedrucken, Raffen, Auftrennung in Ab schnitte o.a. eine übliche Konfektionierung als Wursthülle erfolgen.Then, for example, by printing, gathering, splitting into Ab cuts or similar customary packaging as a sausage casing.
Eine beispielhafte Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt Fig. 1. Dabei ist das Fördermittel (3) als Abzugswalzenpresseur ausgebildet, durch den der Poly merschlauch (2) abgezogen und flachgelegt wird. Anschließend wird der flachgelegte Polymerschlauch über Umlenkwalzen dem nächsten Bearbeitungsschritt zugeführt.An example of the method according to the invention is shown in FIG. 1. The conveying means ( 3 ) is designed as a take-off roller press, through which the poly hose ( 2 ) is drawn off and laid flat. The flattened polymer tube is then fed to the next processing step via deflection rollers.
Claims (5)
- a) der Polymerschlauch (2) mittels eines geeigneten Fördermittels (3) durch eine Kalibriereinrichtung (4) nach unten in ein Flüssigkeitsbad (14) abgezogen wird,
- b) in den Polymerschlauch über mindestens eine Zuführleitung (5) in der Weise eine innere Kühlflüssigkeit (6) gepumpt und über mindestens eine weitere Leitung (7) wieder abgepumpt wird, daß in dem Polymer schlauch (2) zwischen dem Spiegel der inneren Kühlflüssigkeit (6) und der Extrusionsdüse (1) ein flüssigkeitsfreies Volumen entsteht, in dem über mindestens eine Druckluftleitung (8) ein Innendruck pi eingestellt wird, der höher ist als der an der Außenseite des Polymerschlauchs (2) herrschende Druck pu,
- c) der Polymerschlauch (1) nach Austritt aus der Extrusionsdüse (1) in den Einlaufbereich (9) der in einem Abstand zur Extrusionsdüse (1) an geordneten Kalibriereinrichtung (4) eintritt, der eine äußere Kühl flüssigkeit (10) enthält, durch die der Polymerschlauch gleichmäßig über den Umfang abgekühlt wird,
- d) der Polymerschlauch (2) den Einlaufbereich (9) der Kalibriereinrich tung (4) durch eine dichtende Einlaufbuchse (11), die in etwa in Höhe des Flüssigkeitsspiegels der inneren Kühlflüssigkeit (6) angeordnet ist, in einen geschlossenen Kalibrierbereich (12) verläßt, der mehrere, dem gewünschten Schlauchkaliber entsprechende, hintereinander angeord nete, scheibenförmige Kalibrierblenden (13) enthält und in dem gegen über dem im mit der inneren Kühlflüssigkeit gefüllten Polymerschlauch herrschenden Innendruck pii ein geringer Unterdruck pv erzeugt wird, so daß der Polymerschlauch (2) durch die Druckdifferenz an die Kali brierblenden (13) herangezogen wird,
- e) der Polymerschlauch (2) aus dem geschlossenen Kalibrierbereich (12) unter der Flüssigkeitsoberfläche in das Flüssigkeitsbad (14) eintritt.
- a) the polymer tube ( 2 ) is drawn down into a liquid bath ( 14 ) by means of a suitable conveying means ( 3 ) through a calibration device ( 4 ),
- b) an inner cooling liquid ( 6 ) is pumped into the polymer hose via at least one feed line ( 5 ) and pumped out again via at least one further line ( 7 ) that in the polymer hose ( 2 ) between the mirror of the inner cooling liquid ( 6 ) and the extrusion nozzle ( 1 ) creates a liquid-free volume in which an internal pressure p i is set via at least one compressed air line ( 8 ), which is higher than the pressure p u prevailing on the outside of the polymer tube ( 2 ),
- c) the polymer tube ( 1 ) after emerging from the extrusion nozzle ( 1 ) in the inlet area ( 9 ) at a distance from the extrusion nozzle ( 1 ) at an ordered calibration device ( 4 ) which contains an external cooling liquid ( 10 ) through which the polymer tube is cooled evenly over the circumference,
- d) the polymer hose ( 2 ) leaves the inlet area ( 9 ) of the calibration device ( 4 ) through a sealing inlet bushing ( 11 ), which is arranged approximately at the level of the internal coolant ( 6 ), in a closed calibration area ( 12 ) , which contains several, corresponding to the desired tube caliber, arranged one behind the other, disk-shaped calibration orifices ( 13 ) and in which a slight negative pressure p v is generated in relation to the internal pressure p ii prevailing in the polymer tube filled with the internal coolant, so that the polymer tube ( 2 ) is used due to the pressure difference at the potash orifices ( 13 ),
- e) the polymer hose ( 2 ) enters the liquid bath ( 14 ) from the closed calibration area ( 12 ) below the liquid surface.
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