DE2309262A1

DE2309262A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines geglaetteten zylindrischen filmes bestehend aus kreuzweise gedehnten thermoplastharzschichten

Info

Publication number: DE2309262A1
Application number: DE19732309262
Authority: DE
Inventors: Michio Sudo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1973-02-24
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DE2309262B2; ZA745007B; ZA733886B; US3894907A; CH568840A5; JPS4923275A; FR2190609B1; JPS5139678B2; NL169700C; NL7302916A; BR7304703D0; DE2309262C3; AU5681473A; IT990607B; CH565643A5; AU475013B2; BE795687A; NL169700B; FR2190609A1; CA1037663A

Description

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60 P 11

Michio S u d ο , c/o Nikko Resin Co. Ltd., Fujikoshi Bldg., No. 23-7, 5-chome Higashi Gotanda, Shinagawa-ku, Tokyo / Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines geglätteten zylindrischen Filmes bestehend aus kreuzweise gedehnten Thermoplastharzschichten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines viele Schichten aufweisenden geglätteten zylindrischen Filmes aus Thermoplastharz, dessen Schichten kreuzweise gedehnt sind, wobei die äußere Schicht in Längsrichtung und die innere in Querrichtung gedehnt sind, insbesondere auf einen solchen zylindrischen Film, bei dem die eine in Längsrichtung gedehnte Schicht einen größeren Durchmesser als die in Querrichtung gedehnte innere Schicht aufweist, wobei die Ausdehnung mittels eines inneren Domes erfolgt, um eine Verklebung mit der äußeren Schicht durch eine innere Schicht zu erreichen, welche einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist.

Es ist allgemein bekannt, daß im Falle einer kreuzweisen Dehnung der Schichten von Thermoplastharz-Schichtfilmen, wobei die Dehnung der einen Schicht in der vertikalen und die andere in der seitlichen Richtung erfolgt, die Zugfestigkeit in allen Richtungen gesteigert werden kann, so daß dieser Film, welcher eine Dicke entsprechend der Hälfte eines Einschichtfilmes aufweist, zur Herstellung eines festen Sackes zum Verpacken des

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gleichen Gewichtes von schwerem Füllgut verwendet werden kann.

Der Sack, welcher aus Polyäthylen von hoher Dichte "besteht, wie er allgemein zum Verpacken von schwerem Füllgut von etwa 25 kg verwendet wird, weist eine Dicke von etwa 0,2 mm auf. Um einen solchen Sack aus einem zylindrischen Plastikharz-Film zu erzeugen, wurde beispielsweise ein ringförmiges Formwerkzeug mit doppelten Extrudierungsschlitzen für geschmolzenes Harz verwendet, oder ein ringförmiges Formwerkzeug mit einem Extrudierungsschlitz, wobei eine andere Art von geschmolzenem Harz aus einer Führungsnut neben den zu lameliierenden Schlitzen eingeführt wurde; es wurden auch für den gleichen oben erwählten Zweck zwei geglättete Filme mit Dehnung in der gleichen Richtung kreuzweise zueinander zum Anhaften gebracht. Um aus diesen Filmen einen starken Sack zu bilden, ist es notwendig, verschiedene schwierige Verfahrensschritte durchzuführen, beispielsweise das Verbinden zweier geglätteter zylindrischer Filme miteinander durch eine Klebstoffpaste, wobei deren Längsrichtungen aufeinander senkrecht stehen; das Zurückfalten des geschnittenen Filmes entlang der zentralen Mittellinie; Verkleben der Kanten gegenüber der längsgerichteten Mittellinie zwecks Bildung eines Schlauches und Verschließen des einen Endes des Schlauches zwecks Herstellung eines Sackes.

Diese schwierigen Verfahrensschritte bedingen einen wesentlichen Verlust gegenüber dem durch Einsparen von Material erhaltenen Vorteil, welcher zur Reduzierung der Dicke führt, so daß der geglättete Film für einen Sack zum Verpacken schweren Füllgutes verwendbar ist. Daher besteht ein wesentlicher Bedarf auf dem angegebenen technischen Gebiet zur Schaffung eines wirtschaftlichen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Vielschichtenfilmes.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens sowie einer Vorrichtung zum Herstellen eines geglätteten zylindrischen Filmes bestehend aus gedehnten Termoplastharz-Schichten zwecks wirtschaftlicher Herstellung eines stark zu beanspruchenden Sackes für die Verpackung schweren Füllgutes, der temperatur-

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stabil ist und eine große Zugfestigkeit sowie Reißfestigkeit aufweist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der zylindrische Film konzentrisch aus drei Schichten zusammengesetzt, von denen die äußere den größten Durchmesser aufweist und in Längsrichtung gedehnt ist, während die innere den geringsten Durchmesser aufweist und quergedehnt ist; eine Mittelschicht weist einen niedrigen Schmelzpunkt auf und wird fast auf den Schmelzpunkt erwärmt, um die äußeren und inneren Schichten miteinander zum Anhaften zu bringen, wobei die innere Schicht mittels eines inneren Domes nach außen gedehnt wird, um auf andere Schichten eine Anpreßwirkung auszuüben.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden drei Schläuche aus geschmolzenem Plastikharz zur Herstellung des zylindrischen Viellagenfilms konzentrisch durch drei Schlitze eines ringförmigen Formwe-jlrzeuges extrudiert und längs einer Heizeinrichtung durch eine erste Andruckrolle geführt, so daß der äußere Schlauch in Längsrichtung durch eine zweite Andruckrolle gedehnt wird; der innere Schlauch wird in Querrichtung durch Ausdehnung mittels eines inneren Dornes gedehnt, welcher Restwärme hält. Danach werden durch einen teleskopierbaren Dorn diese Schläuche durch den mittleren Schlauch verschweißt, welchⁿ~ fast auf den niedrigen Schmelzpunkt durch den die Restwärme haltenden inneren Dorn erwärmt wird. Die verschweißten Schläuche werden danach als vereinigter Viellagenfilm gegen eine zweite Druckrolle geführt, die schneller als die erste angetrieben wird, nachdem eine schnelle Abkühlung durch eine Kühleinrichtung erfolgt ist, die gegenüber, dem Vielschichtenfilm auswärts angeordnet ist.

Die Erfindung ermöglicht auch die Herstellung eines Viellagenfilmes bestehend aus einer in Längsrichtung gedehnten äußeren Schicht und einer in Querrichtung gedehnten inneren Schicht in kreuzweiser Ausrichtung zueinander, wobei zwischen der äußeren und inneren Schicht eine Hittelschicht von niedrigem Schmelzpunkt angeordnet ist, die entweder mit der äußeren oder inneren Schicht vor der Verschweißung beider Schichten verschweißt wird.

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Eine "besondere Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält einen Heizdorn für jede Schicht des Plastikmaterials, von denen jede einen unterschiedlichen Schmelzpunkt besitzt. Zum Anhaftenlassen der äußeren und inneren Schichten wird die Mittelschicht von geringem Schmelzpunkt fast auf den Schmelzpunkt erwärmt, ohne im wesentlichen geschmolzen zu werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines zylindrischen Viellagenfilmes mit einer Mittelschicht von niedrigem Schmelzpunkt ohne Verschweißung entweder mit der äußeren oder inneren Schicht, im Axialschnitt sowie in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei eine Mittelschicht von niedrigem Schmelzpunkt mit einer von zwei Schichten verschweißt wird, im Axialschnitt sowie in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III - III von Fig. 2, Fig. 4- einen Schnitt längs der Linie IV - IV von Fig. 2,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem inneren Dorn, im Axialschnitt sowie in schematischer Darstellung,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung eines zylindrischen Vielschichtfilmes, welcher durch die in Verbindung mit Fig. 2 und 5 erläuterten Verfahrensschritte erhalten wurde, im Axialschnitt sowie in schematischer Darstellung,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII - VII von Fig. 6,

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Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII - VIII von Fig. 6, Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX - IX von Fig. 6, Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 6, Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI - XI von Fig. 6,

Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel eines in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verwendenden Heizsystems für einen inneren zylindrischen Film im Axialschnitt sowie in schematischer Darstellung.

Innerhalb eines äußeren zylindrischen Filmes 1 mit einer Dicke von 60^u. und einem Durchmesser von 540 mm bestehend aus solchen Polyolefin-Kunstharzen mit einem hohen Schmelzpunkt und großer Festigkeit, beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen mit hohem Molekulargewicht, ist eine mittlere zylindrische Schicht 2 von 60 yU Dicke und einem Durchmesser von 400 m, bestehend aus solchen Kunstharzen mit einem niedrigen Schmelzpunkt und von weicher Qualität, beispielsweise Äthylenazetat-Vinyl-Kopolymeren oder Äthylenäthylacrylat, angeordnet, wobei innerhalb der mittleren Schicht eine innere Schicht 3 mit einer Dicke von 150 ,αϊ sowie einem Durchmesser von 210 mm aus dem gleichen Material wie die äußere Schicht 1 konzentrisch mit den anderen Schichten 1, 5 angeordnet ist, um zu einem Vielschichtfilm vereinigt zu werden. Wenn jede Schicht aus ersten Druckrollen 4 zu zweiten Druckrollen 5 geführt wird, verlaufen sie rund herum, wobei sie ihre entsprechenden Dorne überdecken, die durch die ersten Druckrolle 4 gelagert sind; insbesondere ist gemäß Fig. 1 ein ringförmiger Heizdorn 6 zum Dehnen des äußeren zylindrischen Filmes 1 durch die ersten Druckrollen 4 über Schenkel 7» 7¹ gelagert, während der äußere zylindrische Film 1 zu den zweiten Druckrollen 5 angeliefert wird. Der äußere Film 1 verläuft rund herum und überdeckt den ringförmigen Heizdorn 6, dessen Außendurchmesser 345 mm beträgt. Die ersten Druckrollen 4 rotieren langsamer als die zweiten Druckrollen. Falls Polyäthylen mit hoher Moleküldichte -:._

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äußerer zylindrischer Film 1 verwendet wird, muß der Dorn 6 konstant auf 115°C erwärmt werden, um den Film zu dehnen, so daß der aus leitendem Material bestehende Dorn 6 mit einer elektrischen Hochfrequenzquelle über eine Hochfrequenzspule 8 verbunden ist und ferner ein automatischer Temperaturregler an dessen Außenseite vorgesehen ist. Ein Behälter 10 aus leitendem Material in Verbindung mit dem automatischen Temperaturregler ist unter dem Dorn 6 über einen Kanal 9 angeordnet, durch welchen von dem siedenden Wasser in dem Behälter 10 erzeugter Dampf zu dem Dorn 6 geführt wird, um diesen konstant zu erwärmen und die Temperaturdifferenz des Dornes 6 zu vermindern.

Ein konischer Heizdorn 11 zum Dehnen der Mittelschicht 2 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung mit einem Zwischenraum in seinem zentralen Teil ist über Schenkel 12, 12' durch die ersten Andruckrollen gelagert und unter dem Behälter 8 des Dornes 6 angeordnet, wobei er durch den zentralen Raum des Heizdornes 6 verläuft. Der Außendurchmesser des Heizdornes 11 beträgt 3^5 mm· Falls Äthylenazetat-Vinyl-Kopolymer für den mittleren zylindrischen Film 2 verwendet wird, "benötigt man eine Aufheizung des Dornes 11 auf konstant ?5°C, um den Film zu dehnen, so daß der Dorn 11, welcher aus leitendem Material besteht, an eine elektrische Hochfrequenzquelle über eine Hochfrequenzspule 13 angeschlossen wird; ein automatischer Temperaturregler ist außerhalb desselben vorgesehen. Ein Behälter 14 ist unter dem Dorn 11 angeordnet und mit dem automatischen Temperaturregler zum gleichen Zwecke der Beheizung des Dornes 11 verbunden. Die rund um den Dorn 11 verlaufende Mittelschicht verläuft nach unten gegen die zweiten Druckrollen 5 in Schichten mit dem äußeren Film, welcher in Längsrichtung gedehnt wird.

Ein konischer Heizdorn 15 zum Querdehnen des inneren zylindris^¹ Films 3 sowie ein zylindrischer Dorn 16 zum Verschichten jedes Filmes sind durch die ersten Druckrollen 4 über einen Schenkel 17 gelagert und unter dem Dorn 11 angebracht, durch dessen zentrr len Raum die Dorne 15, 16 verlaufen und angeordnet sind. Falls Polyäthylen mit einer hohen Dichte als innerer Film 3 ähnlich dp· äußeren Film verwendet wix^d und die Durchmesser des Bodenf des

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konischen Domes 15 sowie des zylindrischen Verschichtungsdornes 16 zu 3^5 mm angenommen werden, muß die Temperatur des Domes 15 bei 123°C liegen, um den inneren Film zu dehnen und die inneren und äußeren Filme zu verschichten. Zur Erwärmung des Domes I5 wird ein Behälter 19 über eine Hochfrequenzspule ähnlich wie bei der Erwärmung der anderen Dorne erwärmt. Der innere zylindrische Film, welcher von den ersten Druckrollen herab verläuft, die den Schenkel 1? überdeden, wird in Querrichtung längs des konischen Dornes 15 sowie rund um den Verschichtungsdorn 16 gedehnt, wobei der äußere und der mittlere Film dicht aneinanderhaften und dann zu den zweiten Druckrollen in Schichten angetrieben werden. Außerhalb des Verschichtungsdornes 16 ist eine Kühleinrichtung 20 zum schnellen Kühlen des verschichteten Filmes vorgesehen, wodurch ein verschichteter zylindrischer Film erzeugt wird, ohne daß man den mittleren Film rund herum gehen läßt.

Die durch die ersten Druckrollen über die Schenkel gelagerten Dorne hängen an zylindrischen Stangen, die über den Druckrollen reiterartig angeordnet sind, wobei jede Holle um eine halbkreisförmige Nut rund um ihre Oberfläche eingeschnitten ist, wobei ein Bundloch zusammen mit einer anderen Nut einer anderen Rolle gebildet wird, um den Schenkel durchzuführen*

Falls die Drehzahl der zweiten Druckrollen 5 doppelt so hoch wie diejenige der ersten Druckrollen 4 gewählt wird und die Dicke jedes zylindrischen Filmes 1, 2, 3 jeder Stellung 30^u beträgt, so wird ein Schichtfilm mit einer Dicke von 90 Ji gebildet. Bei einer Prüfung wurde ein für Füllgut von 30 kg ausgelegter Sack, welcher aus dem oben erwähnten Schichtfilm mit einer Dicke von 90 ^u bestand, nach dem Verschweißen durch Wärme aus einer Höhe von 3 m fallen gelassen. Zehn solcher Säcke wurden 50-^?.l geprüft, jedoch konnte keinerlei Rißbildung festgestellt werden. Daher steht fest, daß die Qualität derartiger Plastiksäcke gegenüber dem Stand der Technik stark verbessert sind.

Bei einem zweiten, v»n dem vorangehenden Ausführungsbeispiel

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abweichenden Ausfühningsbeispiel wurde eine mittlere zylindrische Schicht aus Plastikfilm 108 zwischen der äußeren Filmschicht 109 und der inneren Filmschicht 107 hergestellt, ohne daß eine Schichtbildung mit irgendeiner der beiden Schichten des Filmes erfolgte. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann ein zylindrischer Vielschichtfilm erzeugt werden, wobei eine Schichtbildung mit einem Formwerkzeug erfolgt, bei dem die mittlere zylindrische Schicht entweder mit der äußeren oder inneren Schicht verschweißt wird, bevor eine Formung zu einem Vielschichtfilm erfolgt.

Nach dem vorliegend betrachteten zweiten Ausführungsbeispiel sind zwei Verfahrensschritte zur Erzeugung eines zylindrischen Schichtfilmes aus Plastikharz erforderlich. Beim ersten Verfahrensschritt wird eine mittlere zylindrische Filmschicht zwischen den beiden Schichten entweder mit der äußeren oder inneren Schicht verschweißt, bevor eine Formung zu einem Vielschichtfilm erfolgt. Bei dem zweiten Verfahrensschritt wird die innere Schicht in Querrichtung gedehnt, während die äußere Schicht in Längsrichtung gedehnt wird; beide Schichten werden durch die zwischengeführte zylindrische Schicht zwecks Verschweißung der beiden Schichten verschweißt.

Fig. 2-4 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Vielschichtfilmes gemäß dem2weiten Ausführungsbeispiel. Eine zylindrische Schicht 109 mit einem größeren Durchmesser ist konzentrisch mit einer inneren zylindrischen Schicht 107 von einem kleineren Ihirchmesser hergestellt. Aus einem Portionierer (nicht veranschaulicht) extrudiertes geschmolzenes Plastikharz wird in ein ringförmiges Formwerkzeug 103 über Einlasse 104, 105 abgegeben und nach unten durch einen äußeren Schlitz 102 sowie einen inneren Schlitz 101 extrudiert, um eine äußere Blase 109 aus Harz für eine äußere Filmschicht und eine innere Blase 107 aus Harz für eine innere Filmschicht zu bilden. Zur Verschichtung der äußeren Blase 109 mit Plastikharz von einem niedrigeren Schmelzpunkt als derjenige der äußeren und inneren Blase ist ein Einlaß 106 vorgesehen, welcher mit einem anderen Portionierer (nicht veranschaulicht) in Verbindung steht, durch

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den das Harz zur Herstellung einer Schichtbildung 108 mit der äußeren Blase 109 längs der Innenseite der äußeren Blase 109 extrudiert wird. Die innere Blase 107, welche durch den inneren Schlitz 101 extrudiert wird, gelangt nach unten und zu der inneren Seite der äußeren Blase 109- Zur Herstellung dreier Blasen können drei Schlitze konzentrisch mit dem ringförmigen Werkzeug 103 versehen sein. Durch Bildung eines mittleren Schlitzes dicht benachbart dem äußeren Schlitz, so daß die Harzblase von geringerem Schmelzpunkt durch den mittleren Schlitz extrudiert wird, kann eine Schichtbildung 108 aus Harz mit einem geringen Schmelzpunkt gebildet werden, um eine Schichtbildung mit der äußeren Blase herbeizuführen. Die durch den äußeren und inneren Schlitz extrudierten Harze können von gleicher oder unterschiedlicher Art sein.

Um eine Umwandlung der Blasen zu verhindern, ist es erforderlich, beide von der Außenseite her mittels Luft oder Wasser oder beider dieser Kühlmittel zu kühlen, um die äußere Blase 109 zu kühlen. Zur Kühlung der inneren Blase 107 wird Kühlwasser durch das innere ringförmige Formwerkzeug laufen gelassen oder in einen inneren Dorn eingeführt, der an dem Formwerkzeug so angebracht ist, wie dies in Fig. 2 und 5 veranschaulicht und in der US-PS 3 543 334- veröffentlicht ist. Hierbei wird die äußere Blase 109, nachdem sie vorangehend durch einen Kühlring 120 gekühlt wurde, gerade nach dem Extrudieren aus dem ringförmigen Werkzeug 103, in das Kühlwasser 110 von etwa 25°C geführt, welches in einen Kühlwassertank 113 gefüllt ist, der mit einer Wassereinlauföffnung 111 und einem Über ström-Auslaß 112 versehen ist, um den Wasserstand konstant zu halten. Die gekühlte äußere Blase 109 in dem Wasser wird zwischen die beiden Leitflächen 114 geführt, die einige öffnungen in gegenüberliegender Anordnung zueinander aufweisen, wobei durch die Öffnungen das Kühlwasser durch negativen Druck angesaugt wird. Vor der Formung zu einem zylindrischen Film 109' wird die äußere Blase 109, die unter Ausnützung des negativen Druckes am Zerknüllen gehindert wird, zu Druckrollen 115 in Anordnung an dem Boden des Wassertanks 113 geführt. Eine Luftleitung 116 (Fig. 2) verläuft durch die Innenseite des ringförmigen Formwerkzeuges 103, wodurch Luft durch Druck in

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die äußere zylindrische Blase 109 eingeführt wird, um deren Umwandlung zu verhindern. Eine Wasserzulaufleitung 117 verläuft durch die Innenseite des ringförmigen Formwerkzeuges 103, wodurch Kühlwasser 113 in die innere Blase 107 eingeführt wird, gerade nachdem der Boden der Blase 107 zwischen den Druckrollen 115 vorbeigelaufen ist, um die Blase 107 zu kühlen. Das übergelaufene Wasser wird durch eine Leitung 119 zu der Außenseite abgegeben. Eine Luftleitung 119' verläuft durch die Innenseite des ringförmigen Foinnwerkzeuges 103, wodurch Luft unter Druck von einem Pegel oberhalb des Wasserstandes des Kühlwassers in die innere zylindrische Blase 107 geführt wird, um deren Verformung zu verhindern.

Zur Kühlung der inneren Blase 107 kann Kühlwasser 202 durch Rohre 203, 204 gemäß Fig. 5 fließengdlassen werden, welche in einem inneren Dorn 201 in Anbringung an dem ringförmigen Formwerkzeug 103 vorgesehen sind.

Um einen Viellagenfilm außerhalb der erstarrenden Blasen durch Kühlung zu erzeugen, werden diese zu den Druckrollen 115 geführt, wo eine Glättung ei-folgt und das Wasser in der inneren Blase 107, falls diese unmittelbar durch V/asser gekühlt wurcL·, herausgequetscht wird; danach kann eine Abgabe zu einer Aufnahmeeinheit (nicht veranschaulicht) außerhalb des Tanks 113 erfolgen. Während des Ausquetschens durch die Druckrollen 115 erfolgt eine völlige Erstarrung, so daß jede Filmschicht mit der anderen verschweißt wird.

Bei dem zweiten Verfahrensschritt wird jede der Schichten gedehnt und als geschichteter zylindrischer Film in solcher Weise vereinigt, daß der Vielschichtfilm auf eine niedrige Temperatur erwärmt wird, bei welcher das aufgeschichtete Harz fast geschmolzen wird, so daß die äußere Schicht des Filmes in Längsrichtung gedehnt wird, während die innere Filmshicht quer gedehnt wird; danach werden durch das aufgeschichtete Harz, welches innerhalb des äußeren Filmes aufgeschichtet wurde, sowohl die äußere als auch die innere Schicht des Filmes verschweißt, um einen verschichteten Film zu bilden. Gemäß Fig. 6 wird der

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Vielschichtfilm von den ersten Druckrollen 301, die aus Gummi mit einem hohen Reibungskoeffizienten bestehen, zu den zweiten Druckrollen 302 geführt, deren Drehzahl höher als diejenige der ersten Druckrollen 301 ist. In dem mittleren Teil sowie an dem gegenüberliegenden Endabschnitt der ersten Druckrollen 301 sind entsprechend halbkreisförmige Nuten 303, 304, 305 um jede Oberfläche der Rollen 301' gebildet, um zwischen den Rollen 301 entsprechend Löcher zu bilden. Durch das runde Mittelloch 303 derselben ist eine runde Schiene 306 eingeführt, um einen Dehndorn 311 aufzuhängen, wobei der Dorn mittels einer zylindrischen Schiene 307 aus Polytetrafluorethylen nach oben verlängert ist; die Schiene 307 ist zwischen den Druckrollen 301', 301' angebracht, und der Dorn wird durch diese Schiene gehalten. Mit dem nach oben verlängerten Ende der runden Schiene 306 ist eine ebene Pührungsflache 308 fest verbunden, um den zylindrischen inneren Film zu führen; an deren unterstem Ende hängt der Dehndorn 311 bestehend aus einem konischen Teil 309 und ein ^- zylindrischen Teil 310» An der runden Schiene 306 ist zwischen den ersten Druckrollen 301 und dem Dehndorn 311 ein Ring 312 befestigt, um den inneren zylindrischen Film auszudehnen. In die Löcher 304, 305» die durch die Nuten jeder der Druckrollen 301', 301' gebildet werden, sind runde Schienen 313 bzw. 31'· eingesetzt, um einen Ring 317 an dem untersten Endabschnitt jede:; Schiene 313» 314 zu lagern sowie um den äußeren geglätteten zylindrischen Film 109 auszudehnen; die oberen Enden der Schienen hängen en der zylindrischen Schiene 315» 316 aus Polytetrafluoräthylen, welche oberhalb der Druckrollen 301', 301' angeordnet sind.

Der geglättete zylindrische Vielschichtfilm, wie er durch die Vorrichtung auf diese Weise gebildet wird, hat einen Aufbau entsprechend den obigen Erläuterungen, wie dies in Fig. 2 und veranschaulicht ist, und wird rund um die Führungsleitfläche 308 sowie die zylindrische Schiene 307 in Längsrichtung nach unten geführt, welche den Dorn 311 hängend lagert, ferner zwischen den ersten Druckrollen 301 hindurch und rund um den Ring 312 entlang zur Abrundung der geglätteten zylindrischen Innenschicht und danach in Richtung nach unten rund um deji Ring 317

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bzw. an diesem vorbei, um die geglättete zylindrische äußere Schicht 109 abzurunden, welche mit der mittleren Schicht 108 des Filmes verschichtet ist. Dadurch wird jede der geglätteten zylindrischen Schichten des Filmes durch die entsprechenden Hinge 512, 317 gerundet. Nachdem jede der Filmschichten gerundei wurde, werden die Schichten nach unten rund um den sich erweiternden Bereich des konischen Teiles 309 und darauffolgend den zylindrischen Teil 310 des Dornes 311 geführt, wodurch der innere Film 107 in einer seitlichen Richtung gedehnt wird, welche mit der mittleren Schicht 108 und der äußeren Schicht 109 verschichtet ist. Danach erfolgt eine Weiterführung zu den zweiten Druckrollen 302. Durch die höhere Drehzahl der zweiten Druckrollen 302 gegenüber derjenigen der ersten Druckrollen 301 erfolgt eine längsgerichtete Dehnung. Bevor die Schichten in Längsrichtung rund um den zylindrischen Teil 301 des Dornes 311 geführt werden, erfolgt eine Beheizung durch eine Heizeinrichtung 318, welche außerhalb der äußeren Schicht 109 angeordnet ist, um eine genügend niedrige Temperatur zu erzielen, so daß die aufgeschichtete Mittelschicht schmilzt, wodurch die äußere und innere Schicht verschweißt werden, die durch den zylindrischen Teil 310 des Dornes 311 nach außen gedrückt werden; hierbei erfolgt auch eine Dehnung durch die zweiten Dru^-- rollen 302, welche schneller als die ersten Druckrollen 301 rotieren. Zwischen dem zylindrischenüeil 310 des Dornes 311 undden zweiten Druckrollen 302 wird der durch den Dorn 311 einheitlich verschichtete Film durch Kühlwasser 319 gekühlt, vrobe" ein verschichteter Film mit einer in Längsrichtung gedehnten äußeren Schicht 109' und einer seitlich gedehnten inneren Schicht 107' erhalten wird-

Zwischen der inneren Schicht 107 und der äußeren Schicht 109 des Filmes kann ein gewisser Raum vorliegen, obgleich sie durc^ die Ringe 312, 317 abgerundet werden, so daß es nicht ausreicht, die innere Schicht 107 des Filmes lediglich durch eine außenseitige Heizeinrichtung 318 zu erwärmen; es kann demgemäß die innere zylindrische Schicht des Filmes von der Innenseite durch einen beheizten konischen Teil 309 cles Dornes 310 erwärr. werden. Jedoch ist es schwierig, einen Draht und ein Rohr zur

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Beheizung des Domes 310 anzuordnen, welcher durch die zylindrischen Schichten des Filmes 107', 108', 109' umgeben ist und an den ersten Druckrollen 5*1 durch die eine Lagerung bewirkende Rundschiene 306 aufgehängt ist. Zum Zwecke der Beheizung von dor Innenseite ist ein Hochfrequeiizsystem innerhalb des inneren zylindrischen Filmes vorgesehen, wie dies in Fig. 12 veranschaulicht ii?t; hierbei ist ein vertikaler Durchtritt 321 in dem zentmLen Teil des konischen Teiles 309 und dem zylindrischen Teil 3^0 des Dornes 311 ausgebildet. Ein Hohlraum 320 ist in dem konischen Teil 309 ausgebildet. Unter dem zylindrischen Teil 310 ist ein Behälter 323 angebracht, der mit einem adiabatischen Material 322 überdeckt ist, welches vorangehein mit Wasser 324 gefüllt wurde, um Dampf zur Schließung und Öffnung des Stromkreises eines Thermostaten 325 zu erzeugen, der mit einem Ultrakurzwellengeber 326 verbunden ist; dieser Geber wird durch die Schaltung des Thermostaten 325 in den Einschaltzustand bei einer bestimmten hohen Temperatur betätigt. Außerhalb des äußeren zylindrischen Filmes 9¹ sowie rund um denselben ist eine Hochfrequenzspule 328 in Verbindung mit einem Hochfrequenzgeber vorgesehen, mit dem ein Ultrakurzwellenempfäi^r 329 verbunden ist, um die von dem Ultrakurzwellengeber 326 innerhalb der zylindrischen Schichten 107', 108', 109' des Filmes abgegebe.^^ Wellen aufzunehmen und den Hochfrequenzsender 327 durch ein Relais auszuschalten, welches durch die von dem Ultrakurzwellenempfänger 329 aufgenommenen Wellen betätigt wird.

Wenn die Temperatur des Wassers in dem Behälter 323 geringer a"¹ die an dem Thermostaten 325 eingestellte Temperatur ist, gelangt die Schaltung zwischen dem Thermostaten und dem Ultrakurzwellensender 326 in den Ausschaltzustand; die Übertragung von Ultrakurzwellen wird unterbrochen, so daß der Ultrakurzwellenempfänger 326 zur Signalisierung zu dem Hochfrequenzser^ 327 genausowenig wie das hiermit verbundene Relais empfängt unl nicht betätigt wird, so daß der Kreis des Hochfrequenzsenders 327 eingeschaltet wird und das Wasser in dem Behälter 323 durch CIe Spule 328 erwärmt wird. Die induzierte elektrische Energie erzeugt alsdann Dampf, welcher durch den oberen Durchtritt in den Hohlraum 320 des zu heizenden konischen Teiles 309 auf-

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steigt. Daher wird der konische Teil 309 konstant unter einer bestimmten Temperatur erwärmt, um den inneren zylindrischen Film 7' zu heizen, welcher rund um den konischen Teil 309 herabsteigt; dadurch wird eine seitliche Dehnung ohne Belassung von Falten erzielt, so daß der innere zylindrische Film 107' vollständig mit dem äußeren zylindrischen Film 109' verschweißt wird, der ebenfalls durch die außenseitige Heizeinrichtung 318 durch den Druck des zylindrischen Teiles 310 des Dornes 311 beheizt wird.

Für die innere Schicht 107 und die äußere Schicht 109 des Filmes werden Kunstharze, beispielsweise Polyäthylen von hoher Dichte, für die mittlere Schicht 108 des Filmes, die mit dem äußeren Film durch das Formwerkzeug zu verschichten ist, Harze mit niedrigen Schmelzpunkten verwendet, beispielsweise Äthylen-Essigsäure-Vinylkopolymere. Beim ersten Verfahrensschritt gemäß Fig. 2 oder 5 wird der Durchmesser des äußeren Schlitzes 102 der Doppelringwerkzeuge 103 zu 21 cm, derjenige des inneren Schlitzes 101 zu 10 cm und die Breite jedes Schlitzes 101, 102 zu 1 mm festgelegt; danach i^erde beide Harze durch jeden Schlitz extrudiert, um das Verhältnis der Dicke sowohl des äußeren Filmes 109 als auch des mittleren Filmes 108 von niedrigem Schmelzpunkt auf einem Wert von 1:1 zu halten; danach wird die Drehzahl der Druckrollen 115 ermittelt, welche die Drehzahl der Schraube der Extrudierungsmaschine steuert, um die Dicke des äußeren Filmes 109 mit dem mittleren Film 108 auf etwa 120£ü und diejenige des inneren Filmes 107 auf etwa 120 ix · beim Kühlvorgang zu halten=

Beim zweiten Verfahrensschritt gemäß Fig. 6 wird der Grundwinkel des konischen Teiles 309 zu 45° bestimmt; der Durchmesser des zylindrischen Teiles 310 unterhalb des Bodens des konischen Teiles 309 wird zu 22 cm festgelegt, wobei der äußere Film 109 mit dem mittleren Film 108 keine seitliche Dehnung erfährt. Wem" die Drehzahl der zweiten Druckrollen 302 höher als diejenige der ersten Druckrollen 301 ausgelegt wird, erfolgt eine längsrichtete Dehnung des äußeren Filmefc 109 mit dem mittleren Film

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ORIGINAL INSPECTED

108. In dem Fall,'renn die Dicke des äußeren Filmes 109 mit dem mittleren Film 108 auf 80 <u ausgelegt wird, ergibt sich eine vertikale Längendehnung und einen Faktor 1,5 gegenüber vorher. Zu dem gleichen Zeitpunkt wird der innere Film gedehnt, wobei eine vertikale Längung um den Faktor 1,5 und eine seitliche Längung um den Faktor 2 gegenüber dem vorherigen Zustand durch die Drehung des konischen Teiles 309 des Dehndornes 311 erfolgen _v - um einen seitlich gedehnten inneren Film 107' mit einer Dicke von 4O ^u herzustellen. Danach werden die zylindrischen Schichten, nämlich die innere Schicht 107' und die äußere Schicht 109' mit der mittleren Schicht 108' des verschichteten Filmes, durch eine Heizeinrichtung bei etwa 120 C erwärmt, während sie nach unten ablaufen, ohne bei der Dehnung irgendwelche Fehlstellen einzuformen; die Weiterführung erfolgt rund um den zylindrischen Teil 310 des Dehndornes 311, wobei die äußere Schicht 109' und die innere Schicht 107' des Filmes einheitlich durch die schmelzende Mittelshicht 108' aus Äthylen-Essigsäure-Vinylkopolymeren verschweißt werden. Nach der Verschweißung in einen einheitlichen verschichteten Film werden die Moleküle desselben, da eine schnelle Abkühlung erfolgt, am Kristallisieren gehindert. Daher wird ein verschichteter Film von einer hohen Transparenz erhalten, obgleich der Film lagenweise verschichtet ist.

Gemäß den obigen Ausführungen wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der zylindrische Film 107 von kleinem gefalteten Durchmesser durch den konischen Teil 309 des Dehndornes 311 abgerundet und wird wiederum durch den zylindrischen Teil des Dornes 311 abgerundet und ausgedehnt, dessen Durchmesser etwas größer als derjenige des äußeren Filmes 109 ist, wobei eine seitliche Dehnung entsprechend der Größe des äußeren Filmes 109' mit dem verschichteten mittleren Film 108' erfolgt» Der äußere zylindrische Film 109 mit einem lamellierten mittleren Film 108 wird in Längsrichtung gedehnt, indem er durch die zweiten Druckrollen 302 gezogen wird, die schneller rotieren als die ersten Druckrollen 301; es erfolgt eine Vershweißung mit dem inneren Film 107' rund um den zylindrischen Teil 310 des Oehndornes 311, wobei der geschmolzene mittlere Film 108' von geringem Schmelzpunkt eine gegenseitige Haftung der Filme bedingt, so daß es sehr

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leicht ist, einen solchen Film mit kreuzweise gedehnten Schichten zu erzeugen, ohne daß sich daran irgendwelche Fehlstellen bilden.

Wegen dieses vorangehend erläuterten Aufbaus werden die zylindrischen Schichten 107, 108,'109 des Filmes in keiner Weise eingerissen oder mit Fehlstellen behaftet, wenn sie zwischen den Druckrollen 301 oder rund um den Ring 317 verlaufen, da der Dehndorn 311 durch einen Schenkel 6 von der zylindrischen Schiene 307 aus PTFE gelagert ist, die darüber zwischen den Rollen 301', 301' der ersten Druckrollen 301 aus Gummi angeordnet ist; die Rollen besitzen einen hohen Reibungskoeffizient und fördern die Schichten 107, 108, 109 des Filmes durch die Drehrichtung ihrer sich berührenden Umfangsbereiche nach unten, ohne daß ein Schlupf vorliegt, wobei ein Durchlauf um die zylindrische Schiene 307 aus PTFE von kleinem Reibungskoeffizient und die Druckrollen 301', 301' sowie zwischen den sich berührenden Umfangsbereichen der Druckrollen 301' , 301' erfolgen kann. Der Ring 317 zur Abrundung der äußeren zylindrischen Filme ist ebenfalls ausgehend von den ersten Druckrollen aufgehängt, so daß sich keinerlei ungünstige Effekte ergeben, welche zu Fehlstellen oder Rissen an dem Film infolge Schwingungen führen könnten.

Der mittlere zylindrische Film 107 von niedrigem Schmelzpunkt kann auf den inneren Film 107 an seiner Außenseite geschichtet werden; die für den äußeren Film 109 verwendeten Harze können sich von denjenigen des äußeren Filmes 109 unterscheiden.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß ein starker verschichteter zylindrischer Film durch ein Verfahren und eine Vorrichtung wirtschaftlich herstellbar ist, wobei der innere zylindrische Film von geringerem Umhüllungsdurchmesser innerhalb des äußeren zylindrischen Filmes von größerem Umhüllungsdurchmesser konzentrisch ausgebildet wird; der erstgenannte Film wird seitlich gedehnt, während der letztgenannte in Längsrichtung gedehnt wird, wobei der erstgenannte Film an der Innenseit: des letztgenannten Filmes zum Anhaften gebracht wird. Durch Er-

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wärmen des mittleren zylindrischen Filmes von niedrigem Schmelzpunkt auf fast den Schmelzpunkt, durch welchen die äußeren und inneren zylindrischen Filme verschwejfib werden, entsteht ein verschichteter Film, bei dem jede Schicht kreuzweise gedehnt ist, wobei sich gute physikalische Eigenschaften ergeben. Gemäß

ο dem Stand der Technik waren 220 - 230 g/m aus Polyäthylen von geringer Moleküldichte erforderlich, um einen Sack aus einer einzigen Pilmschicht zum Verpacken schweren Füllgutes in der Größenordnung von 30 kg herzustellen, während erfindungsgemäß zur Herstellung eines Sackes von gleicher Festigkeit lediglich 50 - 60 g/m erforderlich sind. Daraus ergibt sich eine sehr wirtschaftliche Herstellung der erfindungsgemäßen Plastiksäcke.

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Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines verschichteten zylindrischen Filmes aus Plastikmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vielschichtfilm aus einem äußeren zylindrischen Film von einem größeren einhüllenden Durchmesser, einem inneren zylindrischen Film von einem geringeren einhüllenden Durchmesser innerhalb des äußeren Filmes und einem mittleren zylindrischen Film von einem niedrigeren Schmelzpunkt als die "beiden anderen Filme besteht, daß der einen geringeren einhüllenden Durchmesser aufweisende innere zylindrische Film durch einen inneren Dorn zum seitlichen Strecken ausgedehnt und gerundet wird, daß der äußere zylindrische Film bei Längsstreclrung mit dem inneren Film durch den mittleren zylindrischen Film verschichtet wird und daß alle zylindrischen Filme in konzentrischer Anordnung zueinander bei einer Temperatur unterhalb sowie nahe bei dem Schmelzpunkt des mittleren zylindrischen Filmes erwärmt werden, wodurch der mittlere zylindrische Film zur Verschweißung mit dem äußeren und inneren zylindrischen Film geschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere zylindrische Film zusammen mit den anderen Filmen konzentrisch extrudiert wird, wobei der äußere oder innere zylindrisehe Film mit irgendeiner Seite des mittleren Filmes verschweißt wird, daß der Vielschichtfilm vor der Verschichtung und Verschweißung von ersten Druckrollen zu zweiten Druckrollen geführt wird, während der äußere zylindrische Film in Längsrichtung durch die zweiten Druckrollen gedehnt wird, deren Drehzahl höher als diejenige der ersten Druckrollen ist, während der innere zylindrische Film zur seitlichen Dehnung durch einen rotierenden inneren Dorn abgerundet und ausgereckt wird, und daß der Vielschichtfilm nach seiner Orientierung in Längs- und Querrichtung nach dem Verschweißen der Schichten und der Verschichtung zur Bildung eines verschichteten zylindrischen Filmes aus Plastikmaterial schnell abgekühlt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der

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Ansprüche 1, 2, gekennzeichnet durch erste Druckrollen (301) und zweite Druckrollen (302) , deren Drehzahl höher als diejenige der ersten Druckrollen ist, einen inneren Dorn (311) von etwas geringerem Durchmesser als derjenige des äußeren Filmes in einer Anordnung innerhalb des inneren Filmes zum seitlichen Ausdehnen und Ausrecken des inneren Filmes (107), eine Heizeinrichtung (Behälter 19) zur Erwärmung des Vielschichtfilmes zwecks Schmelzen des mittleren Filmes (108) bei niedriger Temperatur nahe unterhalb dessen Schmelzpunkt und Verschweißung des äußeren und inneren Filmes bis zum Anhaften, und durch eine Kühleinrichtung (20) zum Kühlen der aneinanderhaftenden Filme (107, 108, 109).

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mehrere in einem Extrudierungswerkzeug enthaltene ringförmige Schlitze, durch welche die Filme (107, 108, 109) zu extrudieren sind, wobei der mittlere Film entweder mit dem äußeren oder inneren Film verschichtet wird, wenn er entweder durch die Innenseite des äußeren oder die Außenseite des inneren Schlitzes des Formwerkzeuges extrudiert wird.

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