DE2349213C3 - Vorrichtung zum Herstellen eines gelochten schlauchförmigen Films aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines gelochten schlauchförmigen Films aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Extruder zum Strangpressen eines Schlauches, einer mit Druckluft beaufschlagbaren Kammer, aus der eine Reihe von auf dem Umfang eines Kreises verteilt in einem Wandteil angeordneten öffnungen in einer Fläche mündet, über die der Schlauch geführt ist.

Durch die US-PS 30 38 198 ist bereits die Herstellung eines gelochten Films bekannt, bei welcher ein ther Dplastischer Kunststoff extrudiert wird, und die Locnungen beim Vorbeiführen des Kunststoffs an einer gelochten Abstützung durch Druckluft erzeugt werden. Hierbei wird Druckluft mit konstantem Druck verwendet, die auf eine Temperatur in der Nähe der Schmelztemperatur des Kunststoffs erwärmt wird.

Ausgehend von dieser Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art den die öffnungen tragenden Wandteil für eine regelmäßige Durchlochung des schlauchförmig extrudierten Filmes auszubilden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Wandteil auf seiner der Kammer zugewandten Seite ir Bereich der öffnungen eine ringförmige Auskehlun aufweist, in die eine ringförmige Rippe ragt, wobei de Wandteil und die Rippe zum zeitweiligen Verschließe der öffnungen relativ zueinander bewegbar sind. Durc die Steuerung der Relativbewegung zwischen Ripp und Wandteil kann in einfacher Weise die Anordnun; der Löcher im Schlauch gesteuert werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung is vorgesehen, daß die Rippe einen Gehäuseteil de Kammer bildet und eine zweite Reihe von Öffnungei aufweist, die durch eine kontinuierlich oder intermittie rende Bewegung der Kammer periodisch mit dei öffnungen des Wandteiles zur Deckung gebrach werden können. Hierdurch werden die öffnungen ii dem Film erzeugt, wenn Deckungsgleichheit zwischei den zwei Reihen von öffnungen besteht. Vorteilhafter weise ist hierbei die Anzahl der öffnungen im Wandtei gleich der in der Rippe. Im Rahmen der Erfindung ist ei aber auch möglich, daß die Zahl der öffnungen irr Wandteil doppelt so groß ist wie die Zahl der Öffnunger in der Rippe. Es empfiehlt sich ferner, die Querschnitt« der öffnungen im Wandteil und in der Rippe gleich zt machen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Öffnungen in der Rippe einen größeren Durchmesse! haben als die öffnungen im Wandteil.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Rippe an einer in der Kammer axial bewegbaren Platte angeordnet ist, so daß beispielsweise durch axiales Bewegen der Platte die Rippe in die ringförmige Auskehlung eintreten und die Öffnungen sperren kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel und

Fig.3 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung eines gelochten schlauchförmigen Filmes.

Ein Extrusionskopf 1 wird durch einen Block 2 gebildet, der in seinem oberen Teil eine zylindrische öffnung 3 aufweist, die nach unten in eine konische Bohrung 4 übergeht.

In dieser Bohrung 4 ist ein konischer Einsatz 5 angeordnet, dessen oberes Ende durch einen zylindrischen Teil 6 gebildet wird, der durch die zylindrische Öffnung 3 des Blockes 2 hindurch verläuft. Das Ende des zylindrischen Teiles 6 trägt ein Gewinde 7, auf welchem eine Schraubenmutter 8 sitzt, die sich auf dem Boden 9 einer Ausnehmung 10 im oberen Teil des Blockes 2 abstützt.

Die äußere Oberfläche 11 des konischen Einsatzes 5 befindet sich in einem bestimmten Abstand gegenüber der Bohrang 4 des Blockes 2, so daß ein Kanal 12 für den Durchgang des Kunststoffs gebildet wird, welcher durch eine öffnung 13 mit einer Zuführungsöffnung für den in Schmelze befindlichen Kunststoff in Verbindung steht, z. B. mit einer nicht näher dargestellten Extrudiervorrichtung.

Die untere Fläche 14 des Blockes 2 ist eine bearbeitete Oberfläche und bildet einen Extrusionsspalt 15 mit der oberen Fläche 16 einer Platte 17, welche mittels Schrauben 18 an dem konischen Einsatz 5 befestigt ist. Der Extrusionsspalt 15 dient der Bildung eines konischen Films 19 aus dem Kunststoff welcher durch den Kanal 12 wandert.

Der Einsatz 5 ist hohl und besitzt in seinem unteren Teil eine konische Bohrung 20 und in seinem oberen Teil eine zylindrische Bohrung 2{. In die zylindrisch-konischen Bohrungen 20-21 ist ein zentraler Kern eingesetzt, der gebildet wird du-xh einen unteren konischen Teil 22 und einen oberen zylindrischen Teil 23, welcher den Einsatz 5 überragt und sich darüber hinaus durch eine öffnung 26 eines Deckels 27 erstreckt, der mit einem Bolzen 28 auf dem oberen Teil des Blockes 2 befestigt isL ,

Der zentrale Kern ist elastisch aufgehängt mittels zweier Lager 29 und 30, zwischen denen eine Schraubenfeder 31 angeordnet ist. Mittels einer oben aufgeschraubtem Mutter 32 und Gegenmutter 33 wird er in einer gewünschten Lage gehalten. Der Kern wird von einem axialen Kanal durchsetzt, der an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen werden kann. Darüber hinaus kann der zentrale Kern noch durch nicht näher dargestellte Mittel in Drehung, insbesondere auch in eine hin- und hergerichtete Drehung gemäß dem Doppelpfeil 35', versetzt werden.

Der konische Teil 22 des zentralen Kernes trägt an seinem unteren Ende eine mittels Bolzen 36 und 37 befestigte Scheibe 39, die sich in einem gewissen Abstand von seiner Stirnfläche 40 befindet. Diese Stirnfläche 40 erstreckt sich über den Umfang des Teiles 22 hinaus und bildet eine Scheibe 41, die am Umfang mit einer Rippe 42 versehen ist, welche sich unter Bildung eines kragenartigen Bundes 43 verlängert und gegen die Scheibe 39 erstreckt. In einem ringförmigen Teil 43', der im Bund 43 gelegen ist, befindet sich längs des Umfanges eine Reihe von einzelnen öffnungen 44. Mit dieser Reihe von öffnungen 44 arbeitet eine Reihe von öffnungen 45 in der Platte 17 zusammen, deren untere Fläche eine Hohlkette bildet, welche den oberen Teil der durch die Rippe 42 und den kragenartigen Bund 43 gebildeten Anordnung überdeckt. An diesen ist die Scheibe 39 mittels Schrauben 39' und 39" unter Zwischenlage einer Dichtung 43" befestigt.

Die vorbeschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Dem Extrusionskopf 1 wird der plastische Kunststoff zugeführt, welcher durch den Kanal 12 wandert und durch den Extrusionsspalt 15 extrudiert wird, wobei der schlauchförmige Film 19 entsteht.

Druckluft füllt durch eine Bohrung 35 hindurch eine Kammer 46 mit konstantem Druck. Wird der Teil 23 des zentralen Kerns im einen oder anderen Sinne etwa gemäß dem Doppelpfeil 35' gedreht, so entstehen Lochungen 47 in dem schlauchförmigen Film jedesmal, wenn die Reihe der öffnungen 44 mit der Reihe der öffnungen 45 zur Deckung kommt.

Die Form der Lochungen in dem Film 19 hängt ab einerseits von der Form der öffnungen 44 und 45 und andererseits von dem Längs- und Querzug, dem der Film 19 am Ausgang des Extrusionsspaltes 15 unterworfen wird, sei es durch eine konische Fläche 17' der Platte 17, sei es durch den Zug, der beim Aufwickeln auf den gelochten Film 19 ausgeübt wird.

Der so hergestellte schlauchförmige, gelochte Film 19 wird durch ein Kaltwasserbad geführt und verfestigt, fto wobei er, falls erforderlich, vorher noch über eine Bohrlehre geführt werden kann, und dann auf einer Spule aufgewickelt. Man kann auch auf dem Weg des Films 19 eine Klinge anordnen, welche den Film 19 längs einer seiner erzeugenden oder längs einer Wendellinie <>5 aufschneidet, um einen flächigen Film 19 zu erhalten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 besteht der ExtrusionskoDf 1 aus einem Block 48, der mit einer konischen Bohrung 49 versehen ist, an die sich im oberen Teil eine zylindrische Bohrung 50 anschließt. In dieser zylindrisch-konischen Bohrung 49, 50 ist ein zentraler Kern 51 angeordnet. Dieser Kern 51 wird gebildet durch einen unteren konischen Teil 52 und einen oberen zylindrischen Teil 53. Der Teil 53 sitzt passend in der zylindrischen Bohrung 50. Der konische Teil 52 hat einen etwas geringeren Durchmesser als die Bohrung 49, so daß ein Kanal 54 für den Durchgang des Kunststoffs entstehen kann, welcher von der Extrudiervorrichtung durch eine schematisch angedeutete öffnung 55 kommt.

Das obere Ende des zylindrischen Teiles 53 des zentralen Kernes 51 weist ein Gewinde 56 auf, auf welches eine Mutter 57 geschraubt ist, die sich auf dem Boden 58 einer Ausnehmung 59 abstützt, welche in dem Block 48 vorgesehen ist.

An der Basis des konischen Teils 52 ist mittels Schraubenbolzen 61 und 62 unter Zwischenfügung einer Distanzscheibe 60 eine Kammer 68 befestigt, die gebildet wird durch eine Platte 63, die außen am Rand einen Kragen 64 aufweist, auf welchem durch nicht näher dargestellte Mittel ein Deckel 65 befestigt ist. Die Platte 63 trägt, außen am Umfang des Blockes 48, eine Reihe von Öffnungen 66, welche nach unten in eine Auskehlung 67 mündet.

In der Kammer 68 ist eine Platte 69 angeordnet, die von einer Welle 70 gehalten wird. Diese Welle 70 wird in Lagern 71 und 72 geführt, welche in einer Bohrung 73 des zentralen Kernes 51 angeordnet sind, und kann sich frei durch eine Platte 74, welche mittels Bolzen 75 und 76 auf die obere Stirnfläche des Blockes 48 aufgeschraubt ist, bewegen. Der Block 48 besitzt eine radiale Bohrung 77, die in Verbindung steht mit der Ausnehmung 59 und über die Bohrung 73 mit der Kammer 68. Die radiale Bohrung 77 steht in nicht näher dargestellter Weise mit einer Druckluftquelle in Verbindung, während die Welle 70 mit einer Vorrichtung verbunden ist, die ihr eine hin- und hergehende axiale Bewegung gemäß dem Doppelpfeil 78 erteilt.

Die Platte 69 besitzt am Rand eine Rippe 79, die derart in die Auskehlung 67 eindringt, daß durch sie periodisch alle öffnunger. 66 verschlossen werden können. Die untere Stirnfläche 80 des Blockes 48 bildet mit der oberen Fläche 81 der Platte 63 einen Extrusionsspalt für den plastischen Kunststoff, welcher durch den Kanal 54 gefördert wird. Am Ausgang des so gebildeten Extrusionsspaltes bildet der Kunststoff einen rohrförmigen Film, der sich über die Platte 63 bewegt.

Wenn der Kopf an eine die Kammer 68 ständig speisende Druckluftquelle angeschlossen ist, und wenn die Welle 70 gemäß dem Doppelpfeil 78 hin- und herbewegt wird, so erkennt man, daß die Rippe 79 periodisch die Öffnungen 66 verschließt und jeweils zwischen zwei Verschlüssen die Erzeugung von Lochungen 84 in dem schlau ;hförmigen Film ermöglicht.

Der Abstand in Axialrichtung zwischen den hergestellten Lochungen 84 in dem schlauchförmigen Film hängt ab von der Frequenz der Hin- und Herbewegung der Platte 69 und der Geschwindigkeit, mit der der schlauchförmige Film extrudiert wird.

Der so hergestellte schlauchförmige Film kann über eine Bohrungslehre 83 und alsdann durch ein Kaltwasserbad geführt werden, um dann weiterbehandelt zu werden.

Um die Herstellung der Lochungen 47, 84 in dem schlauchförmigen extrudierten Film zu erleichtern, sei

es mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1, sei es mit der Vorrichtung gemäß F i g. 2, wird die in den Extrusionskopf 1 eingeführte Druckluft auf eine der Schmelztemperatur des verwendeten Kunststoffs benachbarte Temperatur erwärmt, vorzugsweise auf eine Temperatür von ungefähr 150° C.

Eine Einrichtung zur Herstellung des schlauchförmigen gelochten Films mit der einen oder anderen Vorrichtung ist in F i g. 3 dargestellt.

Die Schnecke 101 eines Extruders wird durch einen Motor 102 angetrieben und dient zum Verpressen von durch einen Trichter 103 in den Extruder eingeführtem Kunststoff. Dieser wird durch die Schnecke 101 über eine Leitung 104 in den Extrusionskopf 1 gedruckt, von wo der gelochte Film 111 austritt, der nach dem Übergang über eine Bohrungslehrc 107 in einen Behälter mit kaltem Wasser 108 eintaucht. Oberhalb des Extrusionskopfes 1 befindet sich ein Kompressor 105, dessen Druckluft in einem Erhitzer 105' erwärmt und durch eine Leitung 150" in die Bohrung 35 bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 bzw. in die Bohrung 7- bei der Vorrichtung gemäß F i g. 2 geführt wird. Im unte.en Bereich des Behälters rotieren zwei Zylinder 109 und UO in entgegengesetzter Richtung, durch welche der schlauchförmige Film 111 plattgedrückt wird und in Form eines Bandes 112, welche durch den Zylinder 110 nach oben umgelenkt wird. Das Band 112, welches durch den gelochten Film 111 gebildet wird, verläßt den Behälter und läuft über die zwei Umlenkzylinder 113, 114 welche sich in entgegengesetztem Sinne drehen und es einer Einrichtung zuführen, welche dazu dient, von dem Band 112 mitgeschlepptes Wasser zu entfernen.

Diese Einrichtung besteht aus einem offenen Kasten 115, unter welchem das Band 112 auf einem sich lose drehenden Zylinder 116 hindurchläuft und dabei an den Rändern 117 und 118 des Kastens 115 entlangstreift. Die Einrichtung umfaßt ferner nach dem Kasten 115 noch zwei weitere Kästen 119 und 120, durch die das Band 112 frei hindurchläuft. In jedem dieser Kästen rotieren Bürsten 121 jeweils auf einer Achse 122.

Am Ausgang des Kastens 120 läuft das Band 112 zwischen zwei Zylindern 123, 124 hindurch und über einen Umlenkzylinder 125, nach welchem es auf der Welle 126 einer Wickelvorrichtung 127 aufgewickelt wird, so daß es eine Spule 128 bildet.

Der zu verwendende Kunststoff kann z. B. Polyolefine sein, wie Polyäthylene hoher oder geringer Dichte, Polypropylene, weiches oder hartes PVC oder Mischungen dieser Kunststoffe.

Die öffnungen 44,45,66, welche den Durchgang der unter einem konstanten Druck stehenden und eventuell auf 150⁰C erhitzten Druckluft dienen, besitzen einen nur geringen Durchmesser, denn es genügen bereits geringe Lochungen 47,84 in dem schlauchförmigen Film 19,111, da diese Lochungen 47, 84 anschließend durch den auf den Film 19, 111 ausgeübten, in Längs- und in Querrichtung wirkenden Zug infolge der Bohrungslehre 83,107 vergrößert werden. Die Anzahl der Löcher kann variiert werden.

Mit einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 erhält man in der Einrichtung gemäß Fig.3 nach der Abkühlung für die Filme 19, Ul einen Durchmesser, der sich etwa zwischen 130 und 190 mm bewegt. Der Durchmesser des Kreises, auf welchem die öffnungen 45 angeordnet waren, betrug 80 mm, der verwendete Kunststoff war Niederdruck-Polyäthylen, die Luft stand unter einem Druck von etwa 3 bis 4 bar und war auf ungefähr 150° C erhitzt. Die rotierbare Scheibe 41 zur Verteilung der Luft war mit Offnungen 44 versehen, deren Durchmesser etwa dem der festen öffnungen 45 entsprach. Versuche haben ergeben, daß sich bessere Ergebnisse erzielen lassen, wenn der Durchmesser der Öffnungen 44 etwa zwei- oder dreimal größer ist als der der öffnungen 45. Die Anzahl der öffnungen 44 der Scheibe 41 kann gleich oder abweichend von der der festen Öffnungen 45 sein. Man erhält ein besseres Ergebnis, wenn die Anzahl der öffnungen 44 der Scheibe 41 geringer als die festen Öffnungen 45 sind, beispielsweise etwa die Hälfte der öffnungen 45.

Bei einem Extrusionskopf !,bei welchem 110 feste öffnungen 45 und fünfundfünf zig öffnungen 44 in der Scheibe 41 vorgesehen waren, betrug die Rotationsgeschwindigkeit der letzteren etwa 30 Umdrehungen pro Minute.

Erhöht man die Geschwindigkeit der Scheibe 41, so müssen auch die Extrusionsgeschwindigkeit und der Zug auf den Film 19, 111 erhöht werden. Denn mit einer Scheibe 41 von beispielsweise 55 öffnungen 44 erzielt man bei einer Umdrehung 55 aufeinanderfolgende Reihen von Öffnungen, die jeweils in der zur Längsachse des Films 19,111 senkrechten Ebene liegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines gelochten schlauchförmigen Films aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem Extruder zum Strangpressen eines Schlauches, einer mit Druckluft beaufschlagbaren Kammer, aus der eine Reihe von auf den Umfang eines Kreises verteilt in einem Wandteil angeordneten öffnungen in einer Fläche mündet, über die der Schlauch geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandteil auf seiner der Kammer (46, 68) zugewandten Seite im Bereich der öffnungen (45,66) eine ringförmige Auskehlung (67) aufweist, in die eine ringförmige Rippe (42, 79) ragt, wobei der Wandteil und die Rippe (42, 79) zum zeitweiligen Verschließen der öffnungen (45,66) relativ zueinander bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (42) einen Gehäuseteil der Kammer (46) bildet und eine zweite Reihe von öffnungen (44) aufweist, die durch eine kontinuierliche oder intermittierende Bewegung der Kammer (46) periodisch mit den öffnungen (45) des Wandteils zur Deckung gebracht werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der öffnungen (44, 45) im Wandteil und in der Rippe (42) gleich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Öffnungen (45) im Wandteil doppelt so groß ist wie die Zahl der öffnungen (44) in der Rippe (42).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Öffnungen (44,45) im Wandteil und in der Rippe (42) gleich sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen in der Rippe (42) einen größeren Durchmesser haben als die Öffnungen (45) im Wandteil.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d?ß die Rippe (79) an einer in der Kammer (68) axial bewegbaren Platte (69) angeordnet ist.