DE2114846C2 - Device for guiding and pressing a thermoplastic film web onto a moving quenching surface - Google Patents

Device for guiding and pressing a thermoplastic film web onto a moving quenching surface

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Description

Dfe Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie aus der DE-OS 15 04 464 bekannt ist. Bei dieser Vorrichtung wird der Gasdruck durch einen Staukasten aufgebracht und ist die Düse in geringem Abstand über der Abschreckfläche angeordnet, so daß sich ein Verzugsweg von höchstens 3 mm ergibt. Folien, die mit der bekannten Vorrichtung hergestellt sind, weisen eine Dickenschwankung von weniger als 10% auf.Dfe invention is based on a device according to the preamble of claim 1, as it is from DE-OS 15 04 464 is known. In this device, the gas pressure is applied through a storage box and the nozzle is arranged at a small distance above the quenching surface, so that there is a draft path of at most 3 mm results. Films which are produced with the known device have a fluctuation in thickness of less than 10%.

Aus der FR-PS 15 53 853, der US-PS 32 68 766 und der US-PS 30 61940 ist ein Gaskissenlager bekannt, und zwar zum Umlenken einer bereits verfestigten Folie, Im Zusammenhang mit der Entfernung statischer Ladungen bzw. zur Wärmeübertragung oder Wärmeabführung.From FR-PS 15 53 853, US-PS 32 68 766 and the US-PS 30 61940 a gas cushion bearing is known, namely for deflecting an already solidified film, Im Relation to the removal of static charges or to the transfer or dissipation of heat.

Ausgehend von der eingangs genannten Druckschrift liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der Druckschwankungen leichter ausgeglichen werden können, um eine gleichmäßigere Führung und einen konstanteren Anpreßdruck der Folienbahn an die Abschreckfläche zu erreichen.On the basis of the publication cited at the beginning, the object of the invention is to provide a device to create, by means of which pressure fluctuations can be more easily compensated in order to achieve a more uniform one To achieve guidance and a more constant contact pressure of the film web on the quenching surface.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Druckschwankungen des Gasdrucks, z. B. infolge der Auslenkung der Folienbahn, infolge der geringen Schichtdicke zwischen Folienbahn und Gaskissenlager leichter ausgeglichen werden können, so daß nur sehr geringe Dlckenschwankungen in der fertigen Folienbahn vorhanden sind. Die schmelzflüssige Bahn wird über ihre gesamte Breite gleichförmig an die Abschreckfläche angedrückt und gleichförmig In sehr kurzer Zeit abgekühlt, um die Kristallisation des Polymeren zu verringern.The advantages achievable by the invention are in particular that pressure fluctuations in the gas pressure, z. B. as a result of the deflection of the film web, as a result of the small layer thickness between the film web and gas cushion bearings can be compensated more easily, so that only very small fluctuations in the pressure finished film web are available. The molten web becomes uniform over its entire width to the Quenching surface pressed down and uniformly cooled in a very short time to allow the crystallization of the polymer to reduce.

Das zum Aufbau des Gaskissens erforderliche Gas kann der Lagerfläche von außen oder durch die Lagerfläche hindurch von innen zugeführt werden. Bei der Zuführung von außen kann die poröse Lagerfläche z. B. eine sich drehende Zylinderfläche sein.The gas required to build up the gas cushion can be supplied to the bearing surface from the outside or through the bearing surface fed through from the inside. When feeding from the outside, the porous bearing surface can, for. B. be a rotating cylindrical surface.

Bei einem stationären Gaskissenlager wird die thermoplastische Folienbahn in einer glatten Kurve von der Düse zu der Abschreckfläche geführt. Zwischen der Düse und der porösen Lagerfläche soll dabei ein Abstand vorhanden sein, der das Abströmen des Gases aus dem Gaskissenlager ermöglicht.In the case of a stationary gas cushion store, the thermoplastic film web moves in a smooth curve from the Nozzle led to the quenching surface. There should be a gap between the nozzle and the porous bearing surface be present, which allows the gas to flow out of the gas cushion bearing.

Die poröse Lagerfläche soll zumindest In den d-sr thermoplastischen Folienbahn zugewandten Bereichen einen gleichmäßigen Luftwiderstand besitzen und die Oberflächenunebenheiten sollen wesentlich kleiner als die Dicke der Gasschicht sein. Bei einem umlaufenden Gaskissenlager soll die Lagerfläche glatt sein und z. B. aus rostfreiem Stahl, Chrom oder polierter Bronze bestehen. Die Lagerfläche kann jedoch auch aus anderen gssdurchlässigen Werkstoffen bestehen, wie Zusammenballungen kleiner Metallkugeln in der Größe von Schrot, die zusammengeschweißt oder gelötet sind, oder Keramikteilen. Die Porosität soll dabei ausreichend groß für einen Gasdruck sein, der der von der Folienbahn auf das Gaskisssnlager ausgeübten Spannung entgegenwirkt. Zweckmäßig liegt die Porosität zwischen 5 und 35 μΐη.The porous bearing surface should at least be thermoplastic in the d-sr The areas facing the film web have a uniform air resistance and the surface unevenness should be much smaller than the thickness of the gas layer. With a circulating gas cushion store the storage area should be smooth and z. B. made of stainless steel, chrome or polished bronze. the However, storage space can also be permeable from other gss Materials consist of clusters of small metal balls the size of shot that welded or soldered together, or ceramic parts. The porosity should be sufficiently large for one Be gas pressure that counteracts the tension exerted by the film web on the gas cushion bearing. Appropriate the porosity is between 5 and 35 μm.

Im Interesse einer möglichst stabilen Führung der Folienbahn soll die Dicke der Gasschicht und damit der Abstand der Folienbahn von der Lagerfläche nicht größer als 325 μπι sein. Da sogar hochpolierte Lagerflächen gewisse Oberflächenunebenheiten aufweisen, soll die Dicke der Gasschicht andererseits nicht kleiner als 2,5 μΐη sein. Eine Dicke der Gasschicht von 125 bis 250 μΐη hat sich besonders bewährt.In the interests of the most stable possible guidance of the film web, the thickness of the gas layer and thus the The distance between the film web and the bearing surface should not be greater than 325 μm. There are even highly polished storage areas have certain surface unevenness, on the other hand, the thickness of the gas layer should not be less than 2.5 μΐη. A thickness of the gas layer from 125 to 250 μΐη has proven particularly useful.

Die seilliche Erstreckung der porösen Lagerfläche ist im allgemeinen mindestens gleich der Breite der Folienbahn. Werden die Ränder der Folienbahn später beschnitten, so kann im Einzelfall auch eine schmälere Lagerfläche verwendet werden. Ein umlaufendes Gaskissenlager kann z. B. die Form eines zylindrischen Rohres mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm aufweisen.The rope extension of the porous bearing surface is generally at least equal to the width of the film web. Will the edges of the film web later trimmed, a narrower storage area can also be used in individual cases. A circulating gas cushion store can e.g. B. have the shape of a cylindrical tube with a diameter of about 2.5 cm.

Das Gas des Gaskissenlagers soll eine niedrige Viskosität besitzen und dem extrudierten Polymeren angepaßt sein. Luft, Sauerstoff und Wasserdampf sind im allgemeinen geeignet. Der Gasdruck beträgt bei einer Lagerfläche aus rostfreiem Stahl mit einer Porosität von 5 μΐη z.B. 1,05 bar.The gas from the gas cushion bearing should have a low viscosity and match the extruded polymer be. Air, oxygen and water vapor are generally suitable. The gas pressure is for a storage area made of stainless steel with a porosity of 5 μm e.g. 1.05 bar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Verbindung mit anderen Einrichtungen zum Andrücken der thermoplastischen Folienbahn an die Abschreckfläche verwendet werden, z. B. in Verbindung mit einem Luftmesser, mit Luftdüsen, mit Staukästen oder mit Einrichtungen zur Aufbringung einer elektrostatischen Ladung, z. B. PunktsondenThe device according to the invention can be used in conjunction with other devices for pressing the thermoplastic film web can be used on the quenching surface, e.g. B. in connection with an air knife, with air nozzles, with storage boxes or with devices for applying an electrostatic charge, z. B. Point probes

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei der Herstellung von Folienbahnen sowohl aus kristallisierbaren als auch aus amorphen Polymeren eingesetzt werden.The device according to the invention can be used in the production of film webs both from crystallizable as well as from amorphous polymers.

Die Abschreckfläche ist im allgemeinen die Oberfläche einer Abschreckwalze, kann jedoch auch die Oberfläche eines Abschreckbandes oder dergleichen sein.The quench surface is generally the surface of a chill roll, but it can also be the surface a quenching belt or the like.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Führen und AndrückenFig. 1 shows a device for guiding and pressing

einer thermoplastischen Folienbahn auf eine sich bewegende Kühlfläche, wobei das Gaskissenlager durch eine stationäre, rohrförmige poröse Lagerfläche aufgebaut ist, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 In perspektivischer Darstellung,a thermoplastic film web on a moving cooling surface, the gas cushion bearing by a stationary, tubular porous bearing surface is constructed, FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in perspective Depiction,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einem Gaskissenlager besonders großer Fläche undFig. 3 shows an embodiment of the device with a gas cushion bearing particularly large area and

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel mit umlaufendem Gaskissenlager.4 shows a perspective illustration of an embodiment with a circumferential gas cushion bearing.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, bei der eine thermoplastische Folienbahn 10 durch eine Düse 11 mit einem Mundstück 12 extrudiert wird. Die Folienbahn 10 wird auf eine Abschreckwalze 13 ausgedüst. Ein poröses Gaskissenlager 14 ist so angeordnet, daß es die frisch extrudierte Folienbahn 10 von dem ohne das Gaskissenlager 14 genommenen Weg, der b5 durch unterbrochene Linien 16 gezeigt ist, ablenkt. Dem porösen Gaskissenlager 14 wird Luft oder ein anderes Druckmittel durch den Einlaß 15 zur Bildung eines Gaskissens zugeführt.Fig. 1 shows a first embodiment of the device, in which a thermoplastic film web 10 is extruded through a nozzle 11 with a mouthpiece 12. The film web 10 is sprayed onto a quenching roller 13. A porous gas cushion bearing 14 is arranged so that it is the freshly extruded film web 10 of the path taken without the gas cushion bearing 14, the b5 shown by broken lines 16 distracts. To the porous gas cushion bearing 14 is air or other pressure medium through the inlet 15 to form a gas cushion fed.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gaskissenlagers 14 nach Fig. 1, das röhrenförmig ausgebildet und nicht drehbar ist. Das Gaskisseniager 14 besitzt eine poröse Oberfläche 20 und die Breite des Gaskissenlagers 14 entspricht im wesentlichen der Breite der frisch extrudlerten Folienbahn 10. Das Gas wird in das röhrenförmige Gaskissenlager 14 durch den Einlaß 15 geleitet, der mit einem flexiblen jchlauch 23 verbunden ist, der seinerseits mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbindung steht.Fig. 2 shows a perspective view of the gas cushion bearing 14 of Fig. 1, which is tubular and non-rotatable. The gas cushion bearing 14 has a porous surface 20 and the width of the gas cushion bearing 14 corresponds essentially to the width of the freshly extruded Foil web 10. The gas is passed into the tubular gas cushion bearing 14 through the inlet 15, which is connected to a flexible hose 23 which is in turn connected to a compressed air source, not shown.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform, bei der sich die poröse Lagerfläche 30 des Gaskissenlagers 31 im wesentiichen über die freie Strecke der frisch extrudierten Folienbahn 10 erstreckt, die am Punkt 32 die Abschreckwalze 13 berührt. Ein freier Raum 33 zwischen dem Düsen-Mündstück 12 und dem oberen Teil der porösen Lagerfläche 30 sorgt dafür, daß überschüssiges Druckmittel um die Lagerfläche 30 herum wegströmen kann, ohne den Weg der frisch extrudierten Folienbahn 10 in unmittelbarer Nähe des Düsen-Mundstücks 12 zu stören. Die obere Kante 34 der porösen I agerfläche 30 ist abgerundet, um zu verhindern, daß die frisch extrudierteFIG. 3 schematically shows an embodiment in which the porous bearing surface 30 of the gas cushion bearing 31 is located extends essentially over the free stretch of the freshly extruded film web 10, which at point 32 the Quenching roller 13 touched. A free space 33 between the nozzle mouthpiece 12 and the upper part of the porous bearing surface 30 ensures that excess pressure medium flows away around the bearing surface 30 can without the route of the freshly extruded film web 10 to disturb in the immediate vicinity of the nozzle mouthpiece 12. The upper edge 34 of the porous support surface 30 is rounded to prevent the freshly extruded

: Folienbahn 10 an dieser Kante 34 hängen bleibt. : Film web 10 on this edge 34 remains hanging.

Fi g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Gaskissenlager 14 drehbar ist und an den Enden in Wälzlagern 60 gehalten ist. Eine Verlängerung 61 des Gaskissenlagers 14 ist mit einem geschwindigkeitsgesteuertenFi g. 4 shows an embodiment in which the gas cushion bearing 14 is rotatable and is held at the ends in roller bearings 60. An extension 61 of the gas cushion bearing 14 is speed controlled

n· Antrieb 62 verbunden, bei dem es sich um einen in seiner Geschwindigkeit steuerbaren Elektromotor oder eine Gasturbine handeln kann.n · Drive 62 connected, which is one in his Can act speed controllable electric motor or a gas turbine.

Bei dieser Ausführungsform wird das Gaskissenlager 14 im Gegenuhrzeigersinne angetrieben, d. h., in der glei-In this embodiment, the gas cushion bearing 14 is driven in the counterclockwise direction, i. i.e., in the same

i"> chen Richtung wie die sich bewegende Folienbahn 10. Das Gaskissenlager 14 wird dadurch zu einem selbsttätigen tager. das eine druckvertcilte Luftschicht zwischen die Folienbahn 10 und die Lugerfläche 30 pumpt.i "> in the same direction as the moving film web 10. The gas cushion bearing 14 thereby becomes an automatic tager. that is a pressure-distributed layer of air between the film web 10 and the Luger surface 30 pumps.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

2t 14 8462t 14 846 Patentansprüche:Patent claims: Vorrichtung zum Führen und Andrücken einer thermoplastischen Folienbahn auf eine sich bewegende Abschreckfläche, bei der eine schmelzflüssige Bahn ausgedüst wird und mittels Gasdruck gleichzeitig etwa senkrecht zur Abschreckfläche geführt und an diese angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck durch ein umlaufendes oder stationäres Gaskissenlager (Lager 14, 31) mit poröser Lagerflüche Uö, 30) aufgebracht wird und daß das Gaskissenlager so zwischen der Düse (II) und der Abschreckfläche angeordnet ist, daß die Dicke der Gasschicht zwischen der Folienbahn und der Lagerfläche (20, 30) zwischen 2,5 und 325 μηη betrügt.Device for guiding and pressing a thermoplastic film web onto a moving one Quenching surface, where a molten web is sprayed out and at the same time by means of gas pressure is guided approximately perpendicular to the quenching surface and pressed against it, characterized in that that the gas pressure through a rotating or stationary gas cushion bearing (bearing 14, 31) with porous storage areas Uö, 30) is applied and that the gas cushion bearing between the nozzle (II) and the Quenching surface is arranged that the thickness of the gas layer between the film web and the bearing surface (20, 30) is between 2.5 and 325 μm.
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