DE2004881A1

DE2004881A1 - Vorrichtung zum kalibrieren von schlauchfolien aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2004881A1
Application number: DE2004881A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. Upmeier
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1970-02-03
Filing date: 1970-02-03
Publication date: 1971-08-12
Also published as: DE2004881C3; DE2004881B2

Description

Vorrichtung zum Kalibrieren von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff Bei der Herstellung von Blasfolien aus thermoplastischem Kunststoff ist fast stets für die Weitcrverarbeitung ein möglichst enger Toleranzbereich der Breite der flachgelegten Schlauchfolie erwünscht. Bei üblichen Blasfolienanlagen mit freistehender Folienblase ist diese Breitenkonstanz in hohem Grade von der Geschicklichkeit des Bedienungspersonals abhängig. Erfahrungsgemäss ist es bei diesen Anlagen, wenn hohe Ausstossleistungen erzielt werden sollen, praktisch unmöglich, ein periodisches Pumpen des Schlauches zu verhindern, was entsprechend schlechte Breiten-und damit auch Dickentoleranzen zur Folge hat.
Es ist nun bekannt, beispielsweise wassergekühlte Mantelzylinder oder Küblrohrwendel einzusetzen, die den Folienschlauch umschliessen und eine gewisse Kalibrierung ergeben.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch Wärmestau die noch weichplastische Folie rr.kleben und zum Abreißen gebracht werden kann. Ferner ist beidiesen Anlagen keine Verstellung des Ring- oder Manteldurchmessçrs möglich, so dass beispielsweise geringe Korrekturen 5ex Schlauchbr@te während des betriebes nicht möglich sich.
Da die Festlegung der Folienabmessungen ausschliesslich unterhalb der Folienerstarrangslinie im weichplastischen Bereich erfolgt, hat die Anmelderin bereits eine Kal@@@envorrichtung vorgeschlagen, die den Schlauch mit mehreren, übereinander angeordneten Stützeinrichtungen mit gegenüber der heissen, weichplastischen Folie nichtklebenden, wärmebeständigen und leicht drehbaren Belägen umschliesst und die den ungehinzarten Zutritt der mit Vorteil verwendeten Kühlluft an die Aussenseite der Folie ermöglicht (Deutsche Patentanmeldung P 18 02 288.3-16). Es hat sich gezeigt, dass die Abstützung des Folienschlauches durch einzelne, im grösseren Abstand zueinander angeordnete Ringe mit einem drehbaren oder einem sehr geringen Reibungskoefizienten gegenüber der Schlauchfolie aufweisenden Delag ausreicht, um gleichbleibende Abmessungen des Folienschlauches zu erhalten.
Da nur einzelne Ringe vorhanden sind, kommt die Kühlluft in direkte BerUhrung mit der zu kühlenden Folien-Oberfläche, während der vorzugsweise verwendete drehbare Delag der einzelnen Ringe verhindert, dass die noch plastische, gummielastische Folie abgebremst und unkontrolliert gereckt wird Die von dem drehbaren Ringbelag oberflchlich aufgenommene Folienwärme wird während des Weiterdrehens des Belages direkt an die vorbeistrechende Kühlluft abgegeben, sodass dger drehbare Ringbelag die Folienabkühlung ohne jeglichen Wärmestau unterstützt, ohne jedoch den schroffen Kühleffekt wassergekühlter Kontaktzylinder oder Rohrwendel aufzuweisen.
Die erwähnte Kalibriervorrichtung kann sowohl in den bisher üblichen FolieSDlas,)nlagen mit Aussenkühlung durch einzelne Luftkühlringe und stehender Luftblase im Innern des Folienschlauches als auch mit besonderem Vorteil in den von der Anmelderin entwickelten Folienblasanlagen mit Aussenkühlung durch KUhlrlnge und Innenkühlung durch strömende Blasluft (deutsche Pat. Anm. P 19 50 758.5) verwendet werden.
Es hat sich nun gezeigt, dass für die in der Praxis erforderlichen verschiedenen Folienbreiten ein relativ grosser Verstellbereich erwünscht ist, der mit der in der Patentanmeldung P 18 02 288.3-16 beschriebenen Ausführungsform einer verstellbaren Kalibriervorrichtung nicht erreicht wird. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine in einem größeren Bereich verstellbare Folien-Kalibriervorrichtung vorzuschlagen, die auf dem Prinzip der Kalibrierung der Schlauchfolie durch sie im Bereich hinter dem Blaskopf umschliessende einzelne Stützeinrichtungen beruht.
Erfindungsgem8ss besteht bei einer Kalibriervorrichtung dieser Art jede der den Schlauch umschliessenden Stützeinrichtungen aus mehreren bogenförmigen, in Radialrichtung verstellbaren Stützsegmenten, deren Krümmungsradius clrrm Folienschlauchradius bei der Mittelstellung der Stütz segmente in ihrem Verstellbereich entspricht und deren Enden geradlinig verlaufen, wobei vorzugsweise der Zentriwinkel der Stütziegmentenden um 15 bis 20 Grad grösser ist als der Zentriwinkel ihres gebogenen bereiches, Hierdurch wird erreicht, dass sich die geraden Achaabschnitte bei Einstellung der Vorrichtung auf die grösste Dreite der herzustellenden Schlauchfolie unter einem Winkel von 15 bis 20 Grad kreuzen, wodurch eine sehr gute, an die Kreisform weitgehend anganäherte Polygon-Form der Stützeinrichtungen erreicht wird. In der Einstellung auf die kleinste Breite der herzustellenden Schlauchfolien und auch noch in der Mitteleinstellung wird der Schlauch dagegen nur durch die gebogenen Abschnitte der Stützsegmente umschlossen, wobei die in der Minimal-Einstellung vorhandene Abweichung der wirksamen Stütz linien der Stützsegmente von der Kreisform vernachlässigbar klein ist.
Vorteilhaft besteht jede Stützeinrichtung aus einer geradzahl gen Anzahl von Stützsegmenten. Ferner ist es besonders zweckmässig, wenn die Stützsegmente gleichzeitig und gleichsinnig mittels geeigneter BetStibungseinrichtungen radial verstellbar sind, sodass sämtliche Stützeinrichtungen der Xalibriervorrichtung in einem einzigen Arbeitsgang auf eine andere breite der herzustellenden Schlauchfolien eingestellt werden können.
Zwischen dem Blaskopf und den den endgültigen Schlauchradius bestimmenden, eine im wesentlichen zylinlrische Hüliflöche einschliessenrlen Stützeinrichtungen sind erfindungsgemäss zweckmässig weitere Stützeinrichtungen vorgesehen, deren Stütz linien auf einer Kegelmantelfläche liegen und deren Stütz segmente durch Parallelogramm-Hebi i geinsam verstellbar sind. Durch die Verwendung der Parallelogramm-Hebel wird erreicht, dass sich bei Verstellung der Stützsegmente im zylindrischen Kalibrierbereich auch die Stützsegmente in dem noch konischen Führungsbereich entsprechend verstellen.
Die Stützsegmente können, wie schon oben erwähnt, aus Drähten mit leicht drehbarem, wärmebeständigem Belag bestehen. In diesem Fall können die Stützsegmente in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zu einer Radialebene des Schlauches gleichsinnig leicht zur Seite geneigt sein. Wenn der Schlauchabzug sich nur in einer Richtung dreht, so bewegt sich infolge dieser Neigung der Schlauch in einer leicht schraubenden Längsbewegung durch die Kalibriervorrichtung hindurch. Wenn der Abzug nicht gedreht wirc' , dient die leichte seitliche Neigung der einzelnen Stützsegmente dazu, auf den Schlauch in Längsrichtung einen Verdralleffekt auszuüben, der in bestimmten Fällen vorteilhaft ist.
Vorzugsweise oberhalb der Folienerstarrungslinie können die Stütz segmente aus kühlmitteldurchflossenen Rohren bestehen, die in der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Weise gestaltet sind. Durch diese kühlmitteldurchflossenen Rohre in einem Bereich, in welchem ein Anhaften der Folie nicht mehr befürchtet zu werden braucht, wird eine vorteilhafte Nachkühlung der Folie erzielt.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Folienblaskopf, die erfindungsgemässe Kalibrier- und Kühlvorrichtung und den nachgeschalteten Folienabzug Figur 2 einen vereinfachten Querschnitt längs der Linie II -II in Figur 1 durch eine Kalibriervorrichtung, bei der die Stützeinrichtungen aus je zwei Stützsegmenten bestehen, Figur 3 einen vereinfachten Querschnitt längs der Linie II - II durch eine Kalibriervorrichtung, bei der jeweils vier Stützsegmente eine Stützeinrichtung bilden, Figur 4 einen Teilschnitt durch eines der Stützsegmente längs der Linie IV - IV in Figur 1 und Figur 5 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Stützsegmentes.
Von der Strawresse 1 wird der Kunststoff aufgeschmolzen und durch die Bchtung 2 des Anschlussstückes 3 in den Verteilerkanal 4 des Folienblaskopfes 5 gefördert. Durch den Folienblaskopf 5 wird die Schmelze zu dem Folienschlauch 6 ausgeformt und vorzugsweise von dem Aussenkühlring 7 und dem Innenkühiring 8 mit Kühlluft gekühlt, die von einem nicht dargestellten Gebläse durch das sich gabelnde Luftrohr 9 hindurch zugeführt wird, wobei beispielsweise durch die Dresselklappe 10 das Aufblasverhältnis des Folienschlauches 6 gesteuert wird.
Zur Abstützung und Kalibrierung des noch weichplastischen Schlauches 6 bis mindestens oberhalb der Folien-Erstarrungslinie 11 werden von dem beispielsweise auf dem Kühlring 7 abgestützten Gestell 12 über schematisch angedeutete, verschiebbare Halter 13 die Haltestangen 14 getragen, an denen wiedez mm über Einzelhalter 15 die schematisch angedeuteten Stützsegrnente 16 mit dem drehbaren Delag 17 befestigt sind.
Die einzelnen Segmente je einer den Schlauch umschliessenden Stützeinrichtung sind um das Mass x gegeneinander höhenversetzt, welches geringfügig grösser als der Durchmesser des Stützsegmentes ist. Besonders bei Anlagen mit Innenkühlung der Schlauchbiase und höherem Innendruck, als zum Recken des Folienschlauches an sich erforderlich, ist es von Vorteil, auch den im wesentlichen kegeligen Übergangsbereich des Folienschlauches vom Düsenspalt bis zum vollen Schlauchdurchmesser abzustützen, wobei erfindungsgemäss vorgeschlagen wird, dassrnr stufenlosen Anpassung der entsprechend im mittleren Durchmesser kleiner gehaltenen Stützsegmente 16, 17 an den Folienschlauch 6 die Einzelhalter 15 in den Parallelogramm-Hebeln 18 und 19 drehbar gelagert sind und dass das untere Ende der Hebel 18 und/oder 19 an dem Gestell 12 und das obere Ende der Hebel 18 und/n 1er 19 an den Haltestangen 14 drehbar gelagert ist, sodass sich bei Verstellung des Halters 14 die Kegelform durch die NeS 18, 19 zwangsläufig anpasst.
Die sich in Folienlaufrichtun(3-an die Kalibriervorrichtung anschliessende Folien-Kühlvorrichtung hat den gleichen Aufbau wie die erstere, wobei lediglich die Stützsegmente 16,17 durch die Kühlrohrsegmente 20 ersetzt sind, bei denen der Kühlmitteldurchfluss durch die Flusspfeile 21 angedeutet ist.
Anschliessend an die Kühlvorrichtung wird die Folie von den F1achljeplatten 22 flachgelegt, von dem Walzenpaar 23 abgequetscht und abgezogen und über Umlenkwalzen 24 einem nicht dargestellten Folienwickler zugeführt.
Das den grösseren Verstellbereich ermöglichende Konstruktionsprinzip ist in der Figur 2 anhand einer zweigeteilten Ausführung mit einem Verstellbereich mit etwa +- 10 % und in Figur 4 anhand einer viergeteiltlen Ausführung mit einem Verstellbeneich von etwa + 50% dargestellt. Noch engere Teilungen, beispielsweise 6-, 8- oder 10-fach, ermöglichen noch grössere Verstellbereiche, wobei allerdings der Aufwand ebenfalls erueblich grösser wird. Das erfind@n @sgemässe Prinzip besteht darin, dass die einzelnen Segmente einen Krümmungsradius erhalten, der dem Schlauchradius in Mittelstellung des Verstellbereiches entspricht, und dass die sich geradlinig fortsetzenden Achsenenddn einen Zentriwinkel einschliessen, der um vorzugsweise 15 - 20 Graa grösser als der Zentriwinkel des Kreisabschnittes des Folienschlauches ist. Dadurch wir erreicht, dass sich die geraden Achsabschnitte in der der breitesten herzustellenden Schlauchfolie entsprechenden Einstellung der Vorrichtung unter einem Winkel von 15 bis 20 Grad kreuzen, wodurch eine sehr gute, an die Kreisform weitgehend angenäherte Polygon-Form der Stützsegmente erreicht wird. Dies gilt nicht so sehr für die zweigeteilte Vorrichtung, die in der Minimalstellung von einem Bogen-Zwe@eck bis zu einem Oval in Maximal-Stellung reicht, wodurch der Verstellbereich auf ca. - 10% begrenzt wird, als vielmehr für die vier- oder mehrgeteilte Vorrichtung. Dieser Zusammenhang ist insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich. In der Minimalstellung, in welcher die Stützsegmente gestrichelt dargestellt sind, bilden die Segmente ein Bogen-Viereck, während in Maximalstellung, in welcher die Segmente strichpunktiert gezeigt sind, der Schlauch polygonartig umfaßt wird. Dick strichpunktiert ist in jeder Stellung die ideale Kreisform eingezeichnet, die erkennen läßt, welche sehr geringen Abweichungen sich bei Benutzung der erfindungsgemäßen Segmente ergeben.
Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die Verstellelemente für die gleichzeitig und gleichsinnig zu verschiebenden Stützsegmente fortgelassen worden.
diese Vt:Lblflte können mit Zahnrädern und Zahnstangen, Rollenketten oder auch mit zweckmäßig geführten Seiltrieben zentral verstellt werden. Ferner ist nicht dargestellt, daß sich der Abstütz-Durchmesser der Stützsegmente im Bereich der weichplastischen Zone in Bewegungsrichtung der Folie geringfügig erweitert, um Längsfalten auf der Folie zu vermeiden. Andererseits ist ebenfalls nicht dargestellt, daß sich im Bereich der Kühlrohre der Abstütz-Durchmesser der einzelnen Stützeinrichtungen in Bewegungsrichtung der Folie geringfügig verjüngt, um den Schrumpf der Folie beim Abkühlen auszugleichen.
Bei den vorteilhaft einzusetzenden drehbaren Folienabsaugen zur Verteilung aller Dickenfehler auf dem Folienwickel ist es entweder mbglich, die Kalibrier- und Stützvorrichtung gleichsinnig mit dem Abzug mitzudrehen, besonders, wenn der Abzug reversierend gedreht wird, oder, wenn oer xuxuy biasB nur in einer Richtung dreht, die einzelnen Stützsegmente gleichsinnig zu einer Radialebene des Schlauches geringfügig zur Seite zu neigen, so daß der Schlauch sich in einer leicht schraubenden Längsbewegung durch die Kalibriervorrichtuna hindurchbewegen kann. Falls der Abzug bei seitlich geneigten Stützsegmenten nicht qedreht wird, führt die leichte seitliche Neigunq dazu, daß auf den Schlauch in Län-srichtung ein Verdralleffekt ausgeübt wird, der in bestimmten Fällen von Vorteil ist.
In den Fig. 4 und 5 ist zur Erläuterung der bereits in der älteren Patentanmeldung P 18 02 288.3-16 beschriebene drehbare Belag 17 der Stützseqrnente 16 dargestellt, Dieser wird vorteilhaft durch einzelne Stützröllchen 17, beispielsweise aus Polytetrafluoraethylen, oder durch einen elastischen Schlauch 17', der beispielsweise aus Silikon-Kautschuk bestehen kann, zusammen mit den einzelnen, mit-rotierenden Stützscheiben 17 " gebildet.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Vorrichtunrj zum Kalibrieren von Schlauchfolien aus ' thermoplastischen Kunststoff mit im Abstand voneinander angeordneten, die Schlauchfolie nach dem Austritt aus dem Blaskopf von außen umschließenden Stützeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß jede den Schlauch (6) von außen umschließende Stützelnrlchtunq aus mehreren bogenförmigen, in Radialrichtuna verstellbaren Stützsegmenten (16) besteht, deren Krümmungsradius dem Folienschlauchradius bei der Mittelstelluno der Stützse@mente in ihrem Verstellbereich entspricht und deren Enden geradlinig verlaufen, wobei vorzugswoise der Zentriwinkel der Stützsegmentenden um 15 bis 20° grdRer ist als der Zentriwinkel ihres gebogenen Bereiches.

2. Vorrichtunv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stützeinrichtung aus einer geradzahligen Anzahl von StUtzsemmenten (16) besteht.

3. Vorrichtunct nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsegmente (16) gleichzeitig und gleichsinnig radial verstellbar sind.

4. Vorrichtunq nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Blaskopf (5) und den den endgültigen Schlauchradius bestimmenden, eine im weeentliw chen zylindrische Hüllfläche einschließenden Stützeinrichtungen weitere Stützeinrichtungen vorgesehen sind, deren Stütz linien auf einer Kegelmantelfläche liegen und deren Stütz segmente durch Parallelogramm-Hebel (18,19) gemeinsam verstellbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsegmente(16) aus Drähten mit leicht drehbarem Belag (17,17') bestehen.

6. 1orrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jenseits der Folienerstarrungslinie (11) aus kühlmitteldurchflossenen Rohren bestehende Stützsegmente (20) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dalurch gekennzeichnet, daß das die Stützsegmente (16,17,20) tragende Gestell (12) kontinuierlich oder reversierend um seine Längsachse drehbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsegmente (16) zu einer Radialebene des Schlauches (6) gleichsinnig leicht zur Seite geneigt sind.

Le e rs e i te