DE19842777C2 - Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer Folienblase einer Schlauchfolienextrusionsanlage - Google Patents
Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer Folienblase einer SchlauchfolienextrusionsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer aus
einer ringförmigen Düse austretenden Folienblase einer
Schlauchfolienextrusionsanlage mit einem an eine der Oberflächen der
Folienblase unter Belassung eines ringförmigen Freiraumes umlaufend
angrenzenden Gehäuse mit einer der Oberfläche der Folienblase zugewandten
ringförmigen Austrittsöffnung für die Kühlluft und mindestens einer
Eintrittsöffnung für die Kühlluft, die über einen im Gehäuse ausgebildeten
Strömungskanal mit der Austrittsöffnung kommuniziert, wobei der
Strömungskanal und die Austrittsöffnung in Kühlluftführungssegmente
unterteilt sind und in jedem Kühlluftführungssegment unabhängig voneinander
steuerbare Temperierelemente für eine segmentale Veränderung der
Temperatur der Kühlluft nach Maßgabe einer gemessenen Abweichung eines
Querdickenprofils der Folienblase von einem vorgebbaren Sollwert vorgesehen
sind.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 42 07 439 A1
bekannt, bei der zur Steuerung des Dickenprofils der erhaltenen Schlauchfolie
die Temperatur der auf die Schlauchfolie aufgebrachten Kühlluft segmental
verändert wird, wobei der Gesamtstrom der aufgebrachten Kühlluft
unterschiedlich temperiert wird oder durch Beaufschlagung der Schlauchfolie
mit zusätzlicher Kühlluft, wodurch der im jeweiligen Segment aufgebrachte
Volumenstrom der Kühlluft verändert wird.
Insbesondere bei der Herstellung qualitativ hochwertiger Schlauchfolien auf
derartigen Schlauchfolienextrusionsanlagen wird ein möglichst gleichförmiges
und an einen vorgebbaren Sollwert möglichst eng angenähertes Dickenprofil
der Folienblase und der so erhaltenen Schlauchfolie angestrebt, wobei das
über den Umfang der aufgeblasenen Folienblase gemessene sogenannte
Querdickenprofil der Folienblase hinsichtlich seiner Abweichung zum
vorgebbaren Sollwert möglichst minimiert werden soll.
Zu diesem Zweck sind aus dem Stand der Technik bereits verschiedene
Vorrichtungen zur Beeinflussung des Querdickenprofils im
Schlauchfolienextrusionsprozeß vorgeschlagen worden, bei denen das
Querdickenprofil der Folienblase über deren Umfang von einer geeigneten
Messeinrichtung, beispielsweise einem kapazitiven Messkopf oder anderen,
z. B. radiometrisch arbeitenden und die Dicke der Schlauchfolie messenden
Messeinrichtungen ermittelt wird und in Abhängigkeit vom erhaltenen
Messergebnis eine Regelung des Querdickenprofils vorgenommen wird.
Aus der DE 42 18 995 A1 ist eine als Außenkühlring ausgebildete und der
äußeren Oberfläche der Folienblase zugeordnete Vorrichtung bekannt, deren in
Richtung auf die Folienblase austretender Kühlluftstrom segmentweise in
Abhängigkeit vom gemessenen Querdickenprofil der Schlauchfolie hinsichtlich
seines Volumenstromes geregelt wird. In Umfangsbereichen der Folienblase
bzw. der hieraus erhaltenen Schlauchfolie, in denen diese in Bezug auf den
vorgebbaren Sollwert eine zu geringe Dicke aufweist, kann ein stärkerer
Kühlluftstrom auf die Außenseite der Folienblase aufgebracht werden,
wodurch eine schnellere Erstarrung des thermoplastischen Kunststoffes der
Folienblase und dadurch eine geringere Verstreckung und Ausdünnung bewirkt
wird. Umgekehrt ist es möglich, an Umfangsbereichen der Folienblase, die eine
zu große Dicke in Bezug auf den vorgebbaren Sollwert aufweisen, die Menge
an zugeführter äußerer Kühlluft zu verringern, so daß diese Bereiche des
Umfanges weniger stark abgekühlt werden und beim Aufblasen der
Folienblase stärker verstreckt werden, so daß dementsprechend auch ihre
Dicke verringert wird.
Aus der EP 05 08 167 B1 ist es bekannt, die auf der Außenseite der
Folienblase auftreffende Kühlluft mittels geeigneter in einem Außenkühlring
angeordneter Temperierelemente in ihrer Temperatur lokal in Abhängigkeit
vom gemessenen Querdickenprofil der Folienblase zu verändern.
Alle diese bekannte Verfahren basieren jedoch auf sehr aufwendigen
Konstruktionen zur Zuführung der Kühlluft, wobei geeignete Regelelemente für
den Volumenstrom und/oder Temperierelemente im Strömungskanal der
Kühlluft angeordnet werden müssen. Hierdurch werden erhebliche Kosten
verursacht, die die Anlagenkosten einer derartigen Schlauchfolien
extrusionsanlage deutlich erhöhen. Ferner kommt es beim Betrieb der
bekannten Vorrichtungen häufig zu gegenseitiger Beeinflussung der einander
angrenzenden Sektoren, in denen in Abhängigkeit vom gemessenen
Querdickenprofil unterschiedliche Temperaturen der auf die Folienblase
aufzubringenden Kühlluft eingeregelt werden, was zu
Qualitätsverschlechterungen der erhaltenen Schlauchfolien führt.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art vorzuschlagen, die mit einem verringerten
Kostenaufwand herstellbar ist und die eine weitere Verbesserung der Qualität
der erhaltenen Schlauchfolie insbesondere im Hinblick auf das Querdickenprofil
derselben ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur
Zuführung von Kühlluft zu einer Folienblase einer
Schlauchfolienextrusionsanlage der eingangs genannten Art vor, bei welcher in
jedem Kühlluftführungssegment aus dem äußeren Verteilraum eine
Bypassleitung für einen Teilluftstrom und ein Strömungskanal für einen
Teilluftstrom herausführt, wobei die Bypassleitung vor der Austrittsöffnung für
die Kühlluft wieder in den Strömungskanal einmündet, und daß in jeder
Bypassleitung ein Temperierelement für die segmentale Veränderung der
Temperatur des durch die Bypassleitung geführten Teilluftstromes angeordnet
ist, so daß die Teilluftströme vor dem Austritt aus der Austrittsöffnung zu
einem Kühlluftstrom mit entsprechender segmentaler Mischungstemperatur
und dem Volumen der über die Eintrittsöffnung eintretenden Kühlluft
entsprechenden Gesamtvolumen vereinigbar sind.
Auf diese Weise ist es möglich, in Abhängigkeit vom gemessenen
Querdickenprofil der Folienblase eine über den Umfang der Folienblase
unterschiedliche Temperierung der Kühlluft zu bewirken, um das
Querdickenprofil dem vorgebbaren Sollwert anzunähern. Hierzu wird eine
ausreichende Anzahl von Kühlluftführungssegmenten im Gehäuse vorgesehen,
die jeweils über eine eigene By-Pass-Leitung verfügen. Der in jedem
Kühlluftführungssegment von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung für die
Kühlluft strömende Kühlluftstrom wird sodann auf seinem Weg durch das
Gehäuse aufgeteilt. Ein Teilluftstrom der Kühlluft strömt über den
Strömungskanal in Richtung Austrittsöffnung des Gehäuses, während der
übrige Teilluftstrom über die By-Pass-Leitung abgezweigt wird und von dem in
der By-Pass-Leitung angeordneten Temperierelement eine Veränderung der
Temperatur nach Maßgabe der gemessenen Abweichung des
Querdickenprofils erfährt. Nach der Temperaturveränderung strömt dieser
temperierte Teilluftstrom der Kühlluft über die By-Pass-Leitung wieder in den
Strömungskanal der Kühlluft innerhalb des Gehäuses zurück, wo er sich mit
dem übrigen, nicht temperierten Teilluftstrom wieder vermischt. Hierbei wird
die ursprüngliche Menge an Kühlluft in jedem Kühlluftführungssegment wieder
hergestellt und es stellt sich durch die Vermischung des durch die By-Pass-
Leitung geströmten Teilluftstromes mit dem über den Strömungskanal
geströmten Teilluftstrom eine Mischungstemperatur der Kühlluft in jedem
Kühlluftführungssegment ein, die bei ihrem nachfolgenden Austritt aus der
Austrittsöffnung an der Folienblase die gewünschte Beeinflussung des
Querdickenprofils in diesem Segment bewirkt.
Die Erfindung schlägt von daher eine besonders einfache Lösung für die
Temperierung der Kühlluft nach Maßgabe einer gemessenen Abweichung des
Querdickenprofils der Folienblase vor, die sich mit niedrigen Kosten an nahezu
beliebigen Bauformen derartiger Vorrichtungen zur Zuführung von Kühlluft
anordnen lassen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die By-
Pass-Leitungen einen vorzugsweise elektrisch beheizbaren Rohrabschnitt als
Temperierelement, durch welchen der Teilluftstrom der Kühlluft bei seinem
Durchgang durch die By-Pass-Leitung hindurchströmt. Mittels einer geeigneten
Steuer- und Regeleinrichtung, die nach Maßgabe der gemessenen Abweichung
des Querdickenprofils der Schlauchfolie vom vorgebbaren Sollwert die
elektrisch beheizbaren Rohrabschnitte der By-Pass-Leitungen in den einzelnen
Kühlluftführungssegmenten ansteuert, ist von daher eine einfache
Veränderung der Temperatur der durch die By-Pass-Leitung strömenden
Kühlluft ermöglicht.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die By-
Pass-Leitungen einen Wärmetauscher als Temperierelement umfassen. Es ist
von daher möglich, je nach Anwendungsfall innerhalb der By-Pass-Leitungen
mittels der Temperierelemente eine Erwärmung und/oder Kühlung der durch
die By-Pass-Leitung strömenden Kühlluft herbeizuführen, um das
Querdickenprofil der Folienblase im jeweiligen Kühlluftführungssegment nach
Maßgabe der gemessenen Abweichung des Querdickenprofils vom
vorgebbaren Sollwert zu beeinflussen.
Die im Rahmen der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung kann sowohl als
Außenkühlring ausgebildet sein, der die Folienblase außenseitig umgibt und der
Zuführung äußerer Kühlluft zu der äußeren Oberfläche der Folienblase dient,
wie es auch möglich ist, das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf
der Innenseite der Folienblase anzuordnen und die Zuführung innerer Kühlluft
zur inneren Oberfläche der Folienblase zu bewirken.
Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß eine Beeinflussung der der
inneren Oberfläche der Folienblase zugeführten inneren Kühlluft eine
bedeutende Verbesserung der erhaltenen Schlauchfolie bewirkt, da
insbesondere die innere Kühlluft an der inneren Oberfläche der Folienblase
einen besonders hohen Einfluß auf das Querdickenprofil derselben hat.
Die Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch insbesondere an
verschiedensten Bauformen von Außenkühlringen wegen ausreichend großer
Gehäuseabmessungen problemlos möglich. Hierzu wird eine geeignete Anzahl
an Kühlluftführungssegmenten vorgesehen, die jeweils durch die Anordnung
einer By-Pass-Leitung auf dem Gehäuse definiert werden. Diese By-Pass-
Leitungen werden vorzugsweise außenseitig auf das Gehäuse aufgesetzt und
über geeignete in das Gehäuse eingebrachte Bohrungen mit dem
Strömungskanal im Inneren des Gehäuses eingangs- und ausgangsseitig
verbunden. Hierdurch ist auch eine Nachrüstung bereits vorhandener
Außenkühlringe wie auch innenseitig der Folienblase angeordneter
Vorrichtungen zur Zuführungen von Kühlluft ermöglicht.
Die Anordnung und Ausbildung der By-Pass-Leitungen ist hierbei weitgehend
unabhängig von der weiteren Gestaltung des Gehäuses, beispielsweise
Außenkühlringes. Es ist insbesondere keine körperliche Segmentierung
innerhalb des Gehäuses durch entsprechende Einbauten, wie Luftleitbleche
etc. nötig, was den Aufwand weiter reduziert, wie auch die erfindungsgemäße
Vorrichtung weitgehend unabhängig von Anzahl und Gestaltung von die
Austrittsöffnung begrenzenden Lippen und dergleichen mehr ist.
Da die Kühlluft auf ihrem Weg durch das Gehäuse von der
Kühllufteintrittsöffnung zur Austrittsöffnung aufgrund der By-Pass-Leitung
lediglich vorübergehend in zwei Teilluftströme aufgeteilt wird, vor dem Austritt
über die Austrittsöffnung jedoch wieder vereinigt wird, liegen stets
gleichbleibende Strömungsverhältnisse an der Austrittsöffnung des Gehäuses
vor, was ein besonders gleichmäßiges Regelungsergebnis und darüber hinaus
eine sehr geringe gegenseitige Beeinflussung aneinander angrenzender
Kühlluftführungssegmente mit sich bringt. Ferner werden keinerlei
Zusatzaggregate für die Zuführung weiterer Kühlluft benötigt, was den
Anlagenaufwand weiter reduziert.
Die Position des Wiedereintritts des aus der By-Pass-Leitung ausströmenden
und temperierten Teilluftstromes der Kühlluft zum übrigen über den
Strömungskanal strömenden Teilluftstrom der Kühlluft vor der
Austrittsöffnung des Gehäuses kann relativ frei gewählt werden. Hierdurch
wird eine Beeinflussung der Regelungscharakteristik der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ermöglicht, da die Übergänge zwischen den einzelnen
Kühlluftführungssegmenten variierbar sind. Je nach Position der Zumischung
wird ein schärferer oder unschärferer Übergang zwischen zwei benachbarten
Kühlluftführungssegmenten erzielt, der in Abhängigkeit von den jeweiligen
Produktionserfordernissen eingestellt werden kann und sich im erhaltenen
Regelergebnis der erfindungsgemäßen Vorrichtung niederschlägt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ihre
hohe Ausfallsicherheit. Kommt es während des Betriebs der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zu Störungen im Regelungsvorgang,
beispielsweise durch Defekt eines Temperierelementes innerhalb einer der By-
Pass-Leitungen, so kann die Vorrichtung nach Abschalten der
Temperierelemente wie eine Standardvorrichtung ohne By-Pass-Leitungen
betrieben werden, da der durch die By-Pass-Leitungen strömende und in
diesem Falle keine Temperierung erfahrende Kühlluftstrom vor der
Austrittsöffnung wieder in den übrigen Kühlluftstrom zurückgeführt wird und
von daher die Funktion ohne Regelungstätigkeit vollständig erhalten bleibt.
Ferner wird durch diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung das
Anfahren der Schlauchfolienextrusionsanlage erleichtert, da während des
Anfahrvorganges die Regelungstätigkeit ausgeschaltet werden kann und erst
nach Erreichen stabiler Produktionsparameter zur Optimierung des
Querdickenprofils eingeschaltet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert:
Es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer
Schlauchfolienextrusionsanlage,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine als Außenkühlring ausgebildete
erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 3 die Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Pfeil T in Fig. 2.
Die Fig. 1 zeigt eine Schlauchfolienextrusionsanlage zur Herstellung von
Schlauchfolien in schematischer Darstellung. Sie umfaßt einen Extruder 100
mit einer daran anschließenden ringförmigen Düse 1 und Außenkühlring 2,
eine Flachlegung 101 mit Abquetschwalzen 102a, Umlenkwalzen 102b sowie
eine Aufwickelvorrichtung 103.
In dem Extruder 100 wird ein Kunststoffrohmaterial aufgeschmolzen und
plastifiziert und tritt anschließend über die ringförmige Düse 1 und den diese
umgebenden Außenkühlring 2 aus und wird in an sich bekannter Weise zu
einer Folienblase F aufgeblasen. Über die Flachlegung 101 und die
Abquetschwalzen 102a sowie Umlenkwalzen 102 gelangt die so hergestellte
Schlauchfolie schließlich zur Aufwickelvorrichtung 103 und wird hier zu einem
sogenannten Coil aufgewickelt.
Für ein gutes Produktions- und Wickelergebnis der so hergestellten
Schlauchfolie ist eine gleichmäßige Dicke der Folienblase F von entscheidender
Bedeutung. Insbesondere die sogenannte Querdickentoleranz stellt ein
wesentliches Qualitätsmerkmal der erhaltenen Schlauchfolie dar. Zu diesem
Zweck wird ein Querdickenprofil der Folienblase F quer zur Abzugsrichtung A
von einer geeigneten, hier der Einfachheit halber nicht dargestellten
Meßeinrichtung aufgenommen, was mit Bezugszeichen Q in Fig. 1
bezeichnet ist und mit einem vorgebbaren Sollwert verglichen, woraus die
Querdickentoleranz ableitbar ist. Diese Querdickentoleranz kann durch
Regelungselemente im Außenkühlring 2 beeinflußt werden, was in den
weiteren Figuren näher dargestellt ist.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, tritt der im thermoplastischen Zustand vom
Extruder 100 zugeführte Kunststoff über einen ringförmigen Düsenspalt 14
zwischen einem inneren Düsenteil 11 und einem äußeren Düsenteil 12 der
Düse 1 aus und wird in an sich bekannter Weise zur Folienblase F mit
Mittelachse MA aufgeblasen. Zur Beaufschlagung der äußeren Oberfläche der
aufgeblasenen Folienblase F ist in an sich bekannter Weise ein Außenkühlring
6 vorgesehen, der die Außenseite der Folienblase F unter Belassung eines
ringförmigen Freiraumes R an den Düsenspalt 14 anschließend umgibt und der
Zuführung äußerer Kühlluft K auf die äußere Oberfläche der Folienblase F
dient.
Der Außenkühlring 6 weist zu diesem Zweck ein Gehäuse 6a mit mindestens
einer Eintrittsöffnung 60 für die Kühlluft und einer umlaufenden
Austrittsöffnung 68 für die Kühlluft auf, die über einen im Gehäuse
ausgebildeten Strömungskanal 62 miteinander kommunizieren.
Zur Zuführung von Kühlluft zur äußeren Oberfläche der Folienblase F tritt von
einem hier nicht näher dargestellten Gebläse die dazu vorgesehene Kühlluft K
über die Eintrittsöffnung 60 in einen äußeren Verteilraum 61 des Gehäuses 6a
des Außenkühlringes 6 ein, von wo aus ein Teilluftstrom der eintretenden
Kühlluft gemäß Pfeilen K1 in an sich bekannter Weise radial durch den
Außenkühlring 6 über teilweise mäanderförmig verlaufende Strömungskanäle
62 in Richtung auf die äußere Oberfläche der Folienblase F geführt wird. Über
ein verstellbares Düsenteil 63 wird dieser Teilluftstrom K1 der äußeren
Kühlluft in Kühlluftströme K1.1 und K1.2 aufgeteilt und in Richtung auf die
äußere Oberfläche der Folienblase F geleitet, um eine Kühlung und Führung
der Folienblase F nach ihrem Austritt aus dem Ringspalt 14 auf ihrer
Außenseite zu bewirken.
Während des Betriebs der Schlauchfolienextrusionsanlage wird nun in der
bereits erläuterten Weise von der Messeinrichtung ein Querdickenprofil der
erhaltenen Schlauchfolie erstellt.
Der Außenkühlring 6 ist in eine Vielzahl aneinander angrenzender
Kühlluftführungssegmente KR unterteilt, siehe hierzu Fig. 3, die alle jeweils
den in der Fig. 2 exemplarisch dargestellten Aufbau aufweisen und die
Kühlluft K radial zur äußeren Oberfläche der Folienblase F führen. Der
Einfachheit halber ist in der Fig. 2 lediglich ein Kühlluftführungssegment KR
dargestellt.
In jedem Kühlluftführungssegment KR ist auf der Oberseite des
Außenkühlringes 6 außerhalb des Gehäuses 6a eine By-Pass-Leitung 600
vorgesehen, die aus dem äußeren Verteilraum 61 über einen Anschluß mit
Durchgangsbohrung 65a im By-Pass im Strömungskanal 62 für den Teilstrom
K1 der Kühlluft geführt ist. Vor der Austrittsöffnung 68 für die äußere Kühlluft
führt die By-Pass-Leitung 600 über ein Anschlußstück 67 und einen hieran
anschließenden Ring 7 wieder in den Strömungskanal 62 zurück.
Wie auch aus der Fig. 3 ersichtlich, weist jedes Kühlluftführungssegment KR
des Außenkühlringes 6 eine solche By-Pass-Leitung 6 auf, die sich sternförmig
in radialer Richtung auf der Oberseite des Außenkühlringes 6 erstrecken.
Ein Teil der über die Eintrittsöffnung 60 für die Kühlluft K in den äußeren
Verteilraum 61 eintretenden Kühlluft strömt somit nicht gemäß Pfeil K1 über
den Strömungskanal 62 direkt zur äußeren Oberfläche der Folienblase F,
sondern tritt zunächst als Teilluftstrom K2 der Kühlluft K über den Anschluß
65 in die By-Pass-Leitung 600 ein. Die By-Pass-Leitung 600 umfaßt
anschließend an den Anschluß 65 einen beispielsweise mittels elektrischem
Strom beheizbaren Rohrabschnitt 66, der einen Teil der By-Pass-Leitung 600
bildet. Der elektrisch beheizbare Rohrabschnitt 66 ist hierbei mittels
Anschlußleitungen 69 mit einer entsprechenden hier nicht dargestellten
Steuereinrichtung, z. B. einem Prozeßrechner, verbunden.
Es ist von daher möglich, in Abhängigkeit vom gemessenen Querdickenprofil
der Folienblase F den durch den im jeweiligen Kühlluftführungssegment KR
angeordneten elektrischen beheizbaren Rohrabschnitt 66 strömenden
Teilluftstrom K2 mehr oder weniger stark innerhalb des elektrisch beheizbaren
Rohrabschnittes 66 zu erwärmen. Hierzu wird jeder elektrisch beheizbare
Rohrabschnitt 66 von dem Prozeßrechner in Abhängigkeit vom gemessenen
Querdickenprofil der Schlauchfolie F entsprechend angesteuert.
Der solchermaßen in Abhängigkeit vom gemessenen Querdickenprofil der
Folienblase F erwärmte Teilluftstrom K2 des jeweiligen Kühlluftführungs
segmentes KR tritt nachfolgend über das Anschlußstück 67 wieder in den
Strömungskanal 62 des Kühlluftführungssegmentes KR ein und vermischt sich
im Bereich der Austrittsöffnung 68 des Außenkühlringes 6 mit dem übrigen
über den Strömungskanal 62 geführten Teilluftstrom K1 der Kühlluft. Im
Ergebnis tritt somit aus der Austrittsöffnung 68 ein Strom von Kühlluft K3
aus, der aus einer Mischung der Teilluftströme K1 und K2 erzeugt wird und
entsprechend der Ansteuerung des Rohrabschnittes 66 und der dadurch
hervorgerufenen Temperierung des Teilluftstromes K2 eine dementsprechende
Mischungstemperatur aufweist. Dieser Kühlluftstrom K3 bewirkt sodann eine
Kühlung und Führung der äußeren Oberfläche der sich hierbei noch in
thermoplastischem Zustand befindenden Folienblase F. Je nach erzeugter
Temperatur der Kühlluft K3 in jedem Kühlluftführungssegment KR erfolgt
hierbei auch die gewünschte Einflußnahme auf das Querdickenprofil der
Folienblase F.
Es ist von daher möglich, in jedem Kühlluftführungssegment KR des
Außenkühlringes 6 über eine Steuerung der Erwärmung der über die By-Pass-
Leitungen 600 geführten Teilluftströme K2 segmental Kühlluftströme K3 mit
unterschiedlicher Temperatur zu erzeugen, mittels derer eine Beeinflussung der
Dicke der Schlauchfolie erfolgen kann.
Wird bei der Messung des Querdickenprofils der Folienblase F eine
Abweichung von einem vorgebbaren Sollwert dahingehend ermittelt, daß die
Folienblase in einem Bereich ihres Umfanges eine zu große Dicke aufweist, so
wird im entsprechenden zugeordneten Kühlluftführungssegment KR mittels
des in der zugehörigen By-Pass-Leitung 600 vorgesehenen elektrisch
beheizbaren Rohrabschnittes 66 eine Erwärmung der durch die By-Pass-
Leitung strömenden Kühlluft K2 bewirkt, woraufhin ein über die
Austrittsöffnung 68 auf die äußere Oberfläche der Folienblase F austretender
Kühlluftstrom K3 mit höherer Temperatur erhalten wird. Hierdurch wird in dem
dem jeweiligen Kühlluftführungssegment zugeordneten Umfangsbereich der
Folienblase F der Grad der Abkühlung aufgrund der vom Außenkühlring 6
zugeführten Kühlluft verringert, so daß die Folienblase beim Aufblasen länger
in ihrem thermoplastischen Zustand verbleibt und einer stärkeren Dehnung und
Ausdünnung unterworfen ist. Die zuvor ermittelte zu große Dicke der
Folienblase F in diesem segmentierten Bereich wird hierdurch beseitigt.
Ebenso ist es im umgekehrten Fall bei der Ermittlung einer zu geringen Dicke
der Folienblase F möglich, durch Verringerung der Temperatur der über die By-
Pass-Leitung 600 strömenden Kühlluft K2 einen auf die äußere Oberfläche der
Folienblase F auftreffenden Kühlluftstrom K3 mit geringerer Temperatur zu
erzeugen. In dem entsprechenden segmentierten Bereich des Umfanges der
Folienblase F wird somit eine stärkere Abkühlung derselben erzielt, in deren
Folge eine frühzeitigere Erstarrung der Folienblase F nach ihrem Austritt aus
dem Ringspalt 14 bewirkt wird, so daß die Folienblase F hierbei eine geringere
Verstreckung und Ausdünnung erfährt. Die zuvor ermittelte zu geringe Dicke
der Folienblase F in diesem Segment wird auf diese Weise ebenfalls beseitigt.
Die Steuerung der elektrischen beheizbaren Rohrabschnitte 66 der By-Pass-
Leitungen 600 kann vorteilhaft von einem geeigneten Prozeßrechner parallel
für alle Kühlluftführungssegmente KR in Abhängigkeit vom gemessenen
Dickenprofil der Folienblase F bewirkt werden.
Zur Schaffung eines möglichst einfachen Aufbaus der vorangehend erläuterten
Vorrichtung wird zur Rückführung der durch die einzelnen By-Pass-Leitungen
600 geführten segmentalen Teilluftströme K2 ein ringförmiges Lippenteil 7
vorgesehen, welches auf den Außenkühlring 6 aufgesetzt und mit
Anschlüssen und Bohrungen 70 für die Rückführung der einzelnen
Teilluftströme K2 in die durch den Strömungskanal 62 strömenden
Teilluftströme K1 ausgebildet ist.
Wesentlich bei der vorangehend beschriebenen Vorrichtung ist es, daß der
über die Eintrittsöffnung 60 eintretende Kühlluftstrom K vorübergehend in
zwei Teilluftströme K1, K2 aufgespalten wird, wobei der Teilluftstrom K2
innerhalb des Rohrabschnittes 66 der By-Pass-Leitung 600 temperiert werden
kann und nachfolgend die Teilluftströme K1 und K2 wieder zu einem
gesamten Kühlluftstrom K3 mit entsprechender Mischungstemperatur vereinigt
werden, wobei das Gesamtvolumen des Kühlluftstromes K3 wieder dem
Volumen des über die Eintrittsöffnung 60 eintretenden Kühlluftstromes gemäß
Pfeil K entspricht. Hierdurch wird trotz gegebenenfalls unterschiedlicher
Temperierung in den einzelnen Kühlluftführungssegmenten KR eine stets
gleichbleibende Menge an auf die Folienblase F auftreffender Kühlluft erhalten,
was zu einer Vergleichmäßigung der Strömung und damit zu einer
Verbesserung des Regelungsergebnis beiträgt.
Ein wesentlicher Vorteil der vorangehend erläuterten Ausbildung des
Außenkühlringes ist es, daß die zusätzlich vorgesehenen By-Pass-Leitungen
600 an nahezu jedem Außenkühlringbautyp auf einfache Weise installierbar
sind. Insbesondere ist auch eine nachträgliche Ausrüstung von
Außenkühlringen 6 mit solchen segmentweise angeordneten By-Pass-
Leitungen 600 möglich, um eine Regelung des Querdickenprofils der
Folienblase F in der vorangehend erläuterten Weise zu ermöglichen.
Hierzu ist es lediglich erforderlich, eine ausreichende Anzahl von Bohrungen
65a in das vorhandene Außenkühlringgehäuse 6a einzubringen, ein geeignetes
Lippenteil 7 mit Bohrungen 70 vorzusehen und die Bohrungen 65a und 70
jedes so gebildeten Kühlluftführungssegmentes über entsprechende außerhalb
des Außenkühlringes 6 befestigbare By-Pass-Leitungen 600 zu verbinden.
Da jede By-Pass-Leitung 600 von den benachbarten By-Pass-Leitungen 600 in
jedem Kühlluftführungssegment KR räumlich und thermisch getrennt ist, wird
auch eine gegenseitige Beeinflussung der einzelnen By-Pass-Leitungen 600
und ihrer elektrisch beheizbaren Rohrabschnitte 66 verhindert.
Ferner kann die Schärfe des Übergangs zwischen zwei aneinander
angrenzenden Kühlluftführungssegmenten KR auf einfache Weise variiert
werden. Wird der Wiedereintritt des über die By-Pass-Leitungen 600
strömenden Teilluftstromes K2 sehr nahe an die Austrittsöffnung 68 für die
Kühlluft K3 gelegt, wie beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt, so wird ein
sehr scharfer Übergang zwischen den einzelnen Kühlluftführungssegmenten
KR mit einer entsprechend geringen gegenseitigen Beeinflussung erreicht. Wird
jedoch der Wiedereintritt des über die By-Pass-Leitung 600 strömenden
Teilluftstromes K2 in einen größeren Abstand von der Austrittsöffnung 68 für
die Kühlluft gelegt, so wird ein unschärferer Übergang zwischen den einzelnen
Kühlluftführungssegmenten KR durch eine gegenseitige Vermischung der
einzelnen über die Kühlluftführungssegmente KR geführten Teilluftströme K2
der Kühlluft erreicht, des vom Fachmann je nach Anwendungsfall ausgewählt
werden kann.
Neben dieser in den Figuren dargestellten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem als Außenkühlring ausgebildeten
Gehäuse zur Beaufschlagung der äußeren Oberfläche der Folienblase F ist es in
analoger Weise auch möglich, eine solche Vorrichtung auf der Innenseite der
Folienblase F anzuordnen und hierdurch die Zuführung innerer Kühlluft zur
inneren Oberfläche der Folienblase F zu bewirken, wodurch ebenfalls in der
vorangehend beschriebenen Weise eine sehr effektive Regelung des
Querdickenprofils der Folienblase F und damit der so erhaltenen Schlauchfolie
bewirkt werden kann.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer aus einer ringförmigen
Düse austretenden Folienblase einer Schlauchfolienextrusionsanlage mit
einem an eine der Oberflächen der Folienblase unter Belassung eines
ringförmigen Freiraumes umlaufend angrenzenden Gehäuse mit einer der
Oberfläche der Folienblase zugewandten ringförmigen Austrittsöffnung für
die Kühlluft und mindestens einer Eintrittsöffnung für die Kühlluft, die über
einen im Gehäuse ausgebildeten Strömungskanal mit der Austrittsöffnung
kommuniziert, wobei der Strömungskanal und die Austrittsöffnung in
Kühlluftführungssegmente unterteilt sind und in jedem
Kühlluftführungssegment unabhängig voneinander steuerbare
Temperierelemente für eine segmentale Veränderung der Temperatur der
Kühlluft nach Maßgabe einer gemessenen Abweichung eines
Querdickenprofils der Folienblase von einem vorgebbaren Sollwert
vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem
Kühlluftführungssegment (KR) aus dem äußeren Verteilraum (61) eine
Bypassleitung (600) für einen Teilluftstrom (K2) und ein Strömungskanal
(62) für einen Teilluftstrom (K1) herausführt, wobei die Bypassleitung
(600) vor der Austrittsöffnung (68) für die Kühlluft wieder in den
Strömungskanal (62) einmündet, und daß in jeder Bypassleitung (600) ein
Temperierelement für die segmentale Veränderung der Temperatur des
durch die Bypassleitung (600) geführten Teilluftstromes (K2) angeordnet
ist, so daß die Teilluftströme (K1, K2) vor dem Austritt aus der
Austrittsöffnung (68) zu einem Kühlluftstrom (K3) mit entsprechender
segmentaler Mischungstemperatur und dem Volumen der über die
Eintrittsöffnung (60) eintretenden Kühlluft (K) entsprechenden
Gesamtvolumen vereinigbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Temperierelement als elektrisch beheizbarer Rohrabschnitt ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Temperierelement einen Wärmetauscher umfasst.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung als
Außenkühlring beim Folienblasen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung als
Innenkühlring beim Folienblasen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19842777A DE19842777C2 (de) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer Folienblase einer Schlauchfolienextrusionsanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19842777A DE19842777C2 (de) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer Folienblase einer Schlauchfolienextrusionsanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19842777A1 DE19842777A1 (de) | 2000-03-30 |
DE19842777C2 true DE19842777C2 (de) | 2002-05-08 |
Family
ID=7881391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19842777A Expired - Lifetime DE19842777C2 (de) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer Folienblase einer Schlauchfolienextrusionsanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19842777C2 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4207439A1 (de) * | 1991-12-12 | 1993-06-17 | Windmoeller & Hoelscher | Folienblaskopf zur herstellung von schlauchfolien aus thermoplastischem kunststoff |
DE4218995A1 (de) * | 1992-06-10 | 1993-12-16 | Reifenhaeuser Masch | Werkzeugaggregat für die Herstellung von Kunststoffolien aus thermoplastischem Kunststoff |
EP0508167B1 (de) * | 1991-03-25 | 1995-03-08 | Gloucester Engineering Co., Inc. | Luftring und Verfahren zum Regeln der Blasfolien-Dicke |
-
1998
- 1998-09-18 DE DE19842777A patent/DE19842777C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0508167B1 (de) * | 1991-03-25 | 1995-03-08 | Gloucester Engineering Co., Inc. | Luftring und Verfahren zum Regeln der Blasfolien-Dicke |
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DE4218995A1 (de) * | 1992-06-10 | 1993-12-16 | Reifenhaeuser Masch | Werkzeugaggregat für die Herstellung von Kunststoffolien aus thermoplastischem Kunststoff |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19842777A1 (de) | 2000-03-30 |
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