DE2004881C3 - Vorrichtung zum Abstützen von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein," Vorrichtung zum Abstützen von Schlauchfolien aus thermr -!lastischem Kunststoff, wie sie durch die im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmale beschrieben ist.

Bei der Herstellung von Blasfolien aus thermoplastischem Kunststoff ist fast stets für die Weiterverarbeitung ein möglichst enger Toleranzbereich der Breite der flachgelegten Schlauchfolie erwünscht. Bei üblichen Blasfolienanlagen mit frei stehender 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 Kühlrohrwendel einzusetzen, die den Folienschlauch umschließen und eine gewisse Kalibrierung ergeben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch Wärmestau die noch weichplastische Folie ankleben und zum Abreißen gebracht werden kann. Ferner ist bei diesen Anlagen keine Verstellung des Ring- oder Manteldurchmessers möglich, so daß beispielsweise geringe Korrekturen der Schlauchbreite während des Betriebes nicht möglich sind.

Da die Festlegung der Folienabmessungen ausschließlich unterhalb der Folienerstarrungslinie im weichplastischen Bereich erfolgt, hat die Anmelderin bereits eine Kalibriervorrichtung vorgeschlagen, die den Schlauch mit mehreren, übereinander angeordneten Stutzeinrichtungen mit gegenüber der heißen, weichplastischen Folie nicht klebenden, wärmebeständigen und leicht drehbaren Belägen umschließt und die den ungehinderten Zutritt der mit Vorteil verwendeten Kühlluft an die Außenseite der Folie ermöglicht (deutsche Patentanmeldung P 18 02 2283-16), Es hat sich gezeigt, daß die Abstützung des Folienschlauches durch einzelne, im größeren Abstand zueinander angeordnete Ringe mit einem drehbaren oder einem sehr geringen Reibungskoeffizienten gegenüber der Schlauchfolie aufweisenden Belag ausreicht, um gleichbleibende Abmessungen des Folienschlauches zu erhalten,

ίο Da nur einzelne Ringe vorhanden sind, kommt die Kühlluft in direkte Berührung mit der zu kühlenden Folien-Oberfläche, während der vorzugsweise verwendete drehbare Belag der einzelnen Ringe verhindert, daß die noch plastische, gummielastische Folie abge bremst und unkontrolliert gereckt wird. Die von dem drehbaren Ringbelag oberflächlich aufgenommene Folienwärme wird während des Weiterdrehens des Belages direkt an die vorbeistreichende Kühlluft abgegeben, so daß der drehbare Ringbelag die Folienabkühlung ohne jeglichen Wärmestau unterstützt, ohne jedoch den schroffen Kühleffekt wassergekühlter Kontaktzylinder oder Rohrwendel aufzuweisen.

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 2883-16 beschriebenen Ausführungsform einer verstellbaren Kalibiiervorrichtung nicht erreicht wird. Es ist zwar durch das deutsche Gebrauchsmuster 69 36 805 eine Vorrichtung zum Abstützen von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei der im Abstand voneinander die Schlauchfolie von außen umschließende Stützeinrichtungen angeordnet sind, die jeweils aus mehreren nach außen gekrümmten, auf verschiedene Schlauchfolien durchmesser einstellbaren und den Folienschlauch als Vieleck umschließenden Stützsegmenten bestehen und die gleichzeitig und gleichsinnig verstellbar sind. Hierdurch wird eine polygonartige, den Schlauch umschlingende Abstützung erreicht, wodurch der abgestützte Schlauch im Querschniit stark von der idealen Kreisform abweicht. Das Vieleck der Stützeinrichtung nach dem Gebrauchsmuster weist eine Vielzahl scharfer Knickstellen auf, die eine vollkommene Anschmiegung des Schlauches an die Stützsegmente nicht ermöglichen, obwohl die Schlauchfolie auf Grund des im Schlauchinneren herrschenden Druckes bestrebt ist, sich überall an die Stützsegmente anzulegen. Dieses Verhalten der Folie führt aber bei einer Stützvorrichtung gemäß dem Gebrauchsmuster zu Fehlern in der Folie und damit zu Ausschuß, da sich die partiell bereits abgestützte Folie weiterreckt, um auch in den Knickstellen abgestützt zu werden, sich dabei überdehnt und verdünnt wird. Eine weitgehend an die Kreisform angenäherte Polygonform der Stützelemente ließe sich zur Vermeidung der geschilderten Nachteile bei der Vorrichtung nach dem Gebrauchsmuster nur durch Anordnung einer entsprechend großen Vielzahl von Einzelelementen erreichen, was einen beträchtlichen konstruktiven Aufwand bedeuten würde. Dies würde auch dann gelten, wenn die Einzelelemente nach außen gekrümmt wären, weil diese Krümmung stets nur für einen ganz bestimmten Kreisquerschnitt ausgelegt wäre.

Aus der US-Patentschrift 25 59 386 ist eine Abstütz-

vorrichtung der obenerwähnten Art bekannt, die ebenfalls einen scharfkantig ausgeprägten Polygonquerschnitt am abgestützten Schlauch hervorruft und in gleicher Weise nachteilig ist. Weiterhin ist es aus dieser

Druckschrift bekannt, daß die Stötzeinrichtung aus einer geradzahligen Anzahl von Stützelementen besteht, die gleichsinnig radial in radialer Richtung zur Schlauchfolienachse verstellbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst vollständige Anschmiegung des Schlauches an die verstellbaren Abstützelemente bei möglichst geringer Anzahl von Einzelelementen zu erreichen.

Ausgehend von der obenerwähnten bekannten Vorrichtung zum Abstützen von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 gelöst

Durch diese Ausbildung der Stützsegmente wird selbst in der Maximal- und Minimalstellung der Stützeinrichtung eine sehr gute, an die Kreisform weitgehend angenäherte Form der Stützeinrichtungen erreicht, so daß keine scharfen Knickstellen in der Stützeinrichtung vorhanden sind und sich der Schlauch somit vollkommen an die Stützsegmente anschmiegen kann. In der Einstellung auf die kleinste Breite der herzustellenden Schlauchfolien und auch ncch in der Mitteleinstellung wird der Schlauch dagegen nur durch die gebogenen Abschnitte der Stützsegmente umschlossen, wobei die in der Minimalstellung vorhandene Abweichung der wirksamen Stützlinien der Stützsegmente von der Kreisforrn vernachlässigbar klein ist.

Vorteilhaft besteht jede Stützeinrichtung aus einer geradzahligen Anzahl von Stützsegmenten.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Folienblaskopf, die Abstützvorrichtung und den nachgeschalteten Folienabzug,

Fig.2 einen vereinfachten Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 durch eine Abstützvorrichtung, bei der die Stützeinrichtungen aus je zwei Stützsegmenten bestehen,

Fig.3 einen vereinfachten Querschnitt längs der Linie II-II durch eine Abstützvorrichtung, bei der jeweils vier Stützsegmerite eine Stützeinrichtung bilden.

Von der Strangpresse 1 wird der Kunststoff aufgeschmolzen und durch die Bohrung 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 Außenkühlung 7 und dem Innenkühlring 8 mit Kühlluft gekühlt, die von einem nicht dargestellten Gebläse durch das sich gabelnde Luftrohr 9 hindurch zugeführt wird, wobei beispielsweise durch die Drosselklappe 10 das Aufblasverhältnis des Folienschlauches 6 gesteuert wird.

Zur Abstützung und Kalibrierung des noch weichplastischen Schlauches 6 bis mindestens oberhalb der Folien-Erstarrungslinie H werden von dem beispielsweise auf dem Außenkühlring 7 abgestützten Gestell 12 über schematisch angedeutete, verschiebbare Halter 13 die Haltestangen 14 getragen, an denen wiederum über Einzelhalter 15 die schematisch angedeuteten Stützsegmente 16 mit dem drehbaren Belag 17 befestigt sind. Die einzelnen Segmente je einer den Schlauch umschließenden Stützeinrichtung sind um das Maß χ gegeneinander höhenversetzt, welches geringfügig größer als der Durchmesser des Stützsegmentes 16 ist. Besonders bei Anlagen mit Innenkühlung der Schlauchblase und höherem Innendruck, als «ium Recken des Folienschlauches 6 an sich erforderlich, ist es von Vorteil, auch den im wesentlichen kegeligen Übergangsbereich des FoliensehKuches 6 vom Düsenspalt bis zum vollen Schlauchdurchmesser abzustützen, wobei vorgeschlagen wird, daß zur stufenlosen Anpassung der entsprechend im mittleren Durchmesser kleiner gehaltenen Stützsegmente 16 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/oder 19 an den Haltestangcn 14 drehbar gelagert ist, so daß sich bei Verstellung des Halters 14 die Kegelform durch die Hebel 18, 19 zwangläufig anpaßt

Die sich in Folienlaufrichtung an die Kalibriervorrichtung anschließende Folien-Kühlvorrichtung hat den gleichen Aufbau wie die erstere, wobei lediglich die Stützsegmente 16 durch die Kühlrohrsegmente 20 ersetzt sind, bei denen der Kühlmitteldurchfluß durch die Flußpfeile 21 angedeutet ist Anschließend an die Kühlvorrichtung wird die Folie von '.,cn Flachlegeplatten 22 fiachgeiegt, von dem Walzenpaar 23 abgequetscht und abgezogen und über Umlenkwalzen 24 einem nicht dargestellten Folienwickler zugeführt.

Das den größeren Verstellbereich ermöglichende KonstPiktionsprinzip ist in der Fig.2 an Hand einer zweigeteilten Ausführung mit einem Verstellbereich mit etwa ±10% und in Fig.3 an Hand einer viergeteilten Ausführung mit einem Verstellbereich von etwa ±50% dargestellt. Noch engere Teilungen, beispielsweise 6-, 8- oder lOfach, ermöglichen noch größere Verstellbereiche, wobei allerdings der Aufwand ebenfalls erheblich größer wird. Das Prinzip besteht darin, daß die einzelnen Stützsegmente 16 einen Krümmungsradius erhalten, der dem Schlauchradius in Mittelstellung des Verstellbereiches entspricht, und daß die sich geradlinig fortsetzenden Achsenenden einen Zentriwinkel einschließen, der um vorzugsweise 15 bis 20° größer als der Zentriwinkel des Kreisabschnittes des Folitnschk;uches ist. Dadurch wird erreicht, daß sich die geraden Achsabschnitte in der der breitesten herzustellenden Schiauchfolie entsprechenden Einstellung der Vorrichtung unter einem Winkel von 15 bis 20" kreuzen, wodurch eine sehr gute, an die Kreisform weitgehend angenäherte Polygon-Form der Stützsegmente 16 erreicht wird. Dies gilt nicht so sehr für die zweigeteilte Vorrichtung, die in der Minimalstellung von einem Bogen-Zweieck bis zu einem Oval in Maximal-Stellung reicht, wodurch der Verstellbereich auf etwa ±10% begrenzt wird, als vielmehr für die vier- oder mehrgeteilte Vorrichtung. Dieser Zusammenhang ist inbesondere aus F i g. 3 ersichtlich. In der Minimalstellung, in welcher die Stützsegmente gestrichelt dargestellt uind, bilden die Segmente ein Bogen-Viereck, während in Maximalstellung, in welcher die Segmente strichpunktiert geteigt sind, der Folienschlauch 6 polygonartig umfaßt wird. Dick strichpunktiert ist in jeder Stellung die ideale Kreisform eingezeichnet, die erkennen läßt, welche sehr geringen Abweichungen sich bei Benutzung uer erfindungsgemäßen Segmente ergeben.

Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die Verstellelemente für die gleichzeitig und gleichsinnig zu verschiebenden Stützsegmente 16 fortgelassen worden. Diese Verstellelemente 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 16 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 ausgleichen.

Bei den vorteilhaft einzusetzenden drehbaren Folienabzügen zur Verteilung aller Dickenfehler auf dem Folienwickel ist es entweder möglich, die Kalibrier- und Stützvorrichtung gleichsinnig mit dem Abzug mitzudre-

hen, besondes, wenn der Abzug reversierend gedreht wird, oder, wenn der Abzug sich nur in einer Richtung dreht, die einzelnen Stüztsegmente 16 gleichsinnig zu einer Radialebene des Foienschlauches 6 geringfügig zur Seite zu neigen, so daß der Schlauch sich in einer leicht schraubenden Längsbewegung durch die Kalibriervorrichtung hindurchbewegen kann. Falls der Abzug bei seitlich geneigten Stützsegmenten 16 nicht gedreht wird, führt die leichte seitliche Neigung dazu, daß auf den Schlauch 6 in Längsrichtung ein Verdralleffekt ausgeübt wird, der in bestimmten Fällen von Vorteil ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Vorrichtung zum Abstützen von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff mit im Abstand voneinander angeordneten, die Schlauchfolie von außen umschließenden Stützeinrichtungen, die jeweils aus mehreren nach außen gekrümmten, auf verschiedene Schlauchfoliendurchmesser einstellbaren und den Folienschlauch als Vieleck umschließenden Stützsegmenten bestehen, die gleichzeitig und gleichsinnig verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der nur in radialer Richtung zur Schlauchfolienachse verstellbaren Stützsegmente (16) mit dem sich bei Mittelstellung der Stützsegmente (16) in ihrem Verstellbereich ergebenden Schlauchfolienradius übereinstimmt und daß die Endteile der Stützsegmente (16) geradlinig auslaufen und in dieser Mittelstellung der Stützsegmente mit den Endteilen der benachbarten Stützsegmente Schnittpunkte bilden, deren durch diese verlaufenden Durchmesserlinien einen Zentriwinkel einschließen, der um 15 bis 20° größer ist als der Zentriwinkel des von dem gekrümmten Teil der Stützsegmente (16) eingeschlossenen Umfangs des Folienschlauches.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stützeinrichtung aus einer geraden Anzahl von Stützsegmenten (16) besteht.