DE2736811A1

DE2736811A1 - Vorrichtung zur extrusion eines folienschlauches

Info

Publication number: DE2736811A1
Application number: DE19772736811
Authority: DE
Inventors: Fox John Herrington
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1976-08-30
Filing date: 1977-08-16
Publication date: 1978-03-09
Also published as: JPS5329365A; CA1099867A; IT1077428B; CH626289A5; AU2674277A; GB1532929A; FR2362714B1; US4118453A; AU505587B2; DE2736811C2; FR2362714A1; ES461172A1; JPS5719011B2; NL7708758A

Description

PATENTANWÄLTE DR. KADOR &DR. KLUNKER

Patentanwälte Kader A Klunker Knoebelstr. 36 8 München 22

DR. INC. H. F. KLUNKER (DIPL INC.) DR RER. NAT. U. KADOR (DIPL CHEM.)

KnoebeletraMe 36

D-θ München 22

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Mobil Oil Corporation
150 East 42nd Street

New York, N.Y. 10017

Vorrichtung zur Extrusion eines Folienschlauches

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Extrusion eines Folienschlauches aus einem thermoplastischen Polymer nach dem Blasverfahren.

Filme aus thermoplastischem Kunststoff können nach dem Blasverfahren hergestellt werden, bei dem eine Schmelze des thermoplastischen Materials durch eine Ringschlitzdüse extrudiert und der extrudierte, halbgeschmolzene Folienschlauch von innen her mit einem Gas bestimmten

Druckes beaufschlagt wird, so daß sich der Schlauch

expandiert und sich seine Wandstärke beim Abkühlen und Verfesten verringert. Der Schlauch läuft anschließend durch den Spalt zwischen zwei Klemmrollen und üblicherweise über Kühlwalzen. Der flachgelegte Schlauch läuft anschließend weiter zu einem Drehkopf, wo er aufgewickelt und in Walzenform gebracht wird, oder wird direkt weiterbearbeitet, beispielsweise wird er aufgeschlitzt oder zu Tüten verarbeitet.

Unter gewissen Umständen kann der auf diese Weise hergestellte Film unerwünschte Variationen hinsichtlich seiner Wandstärke aufweisen. Es kann auch vorkommen, daß der Film in linearer und radialer Richtung ungleichförmig gestreckt wird; Solche ungleichförmigen Wandstärken kön nen bei einer gegebenen durchschnittlichen Wanddicke zu dünnen und schwachen Bereichen bzw. Fehlstellen im Film führen. Die Dickenänderungen können beim Aufwickeln des flachgelegten Schlauches auch zu einer ungleichmäßigen welligen Filmrolle führen. Wenn ein Film von solchen RoI- len abgewickelt wird, liegt er nicht flach und erfordert spezielle Vorkehrungen beim Drucken, einer Umformung oder anderen Verwendungen.

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Eines der größten Probleme besteht darin, die Kühlung und Expansion der extrudierten Folienblase aus dem thermoplastischen Material bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten zu steuern. Die Herstellungsgeschwindigkeit für eine bestimmte Schlauch- bzw. Blasengröße ist von den Eigenschaften der extrudierten Folienblase begrenzt. Bei einer gegebenen Anzahl von Verfahrensparametern führt ein gesteigerter Extruderausstoß dazu, daß zwar der Schlauch mit einer höheren Geschwindigkeit gebildet wird, da sich jedoch die Wärmeübergangseigenschaften des Systems nicht geändert haben, wird auch die Höhe der Blasenerstarrungslinie ansteigen (diese Linie gibt die Grenze an, an welcher die extrudierte und expandierte Folienblase vom geschmolzenen in festen Zustand übergeht). Dieses Ansteigen der Erstarrungslinie steigert wiederum die Instabilität der extrudierten Blase, da deren ungestützte geschmolzene Länge zu groß geworden ist. Ein Hindurchführen der expandierten Folienblase durch eine gesteuerte Kühlzone ermöglicht im allgemeinen gesteigerte Extrusionsgeschwindigkeiten.

Es ist praktisch unmöglich, eine Ringschlitzdüse von exakt gleichförmiger Spaltweite über ihren gesamten Umfang herzustellen und diese Spaltweite im Betrieb.

aufrechtzuerhalten. Eine gewisse Einstellung ist durch eine Relativverschiebung der inneren und äußeren Werkzeugflächen möglich, jedoch ist zur Zeit keine solche genaue maschinelle Bearbeitung unter wirtschaftlich vertretbaren Bedingungen möglich, welche die Weitenänderung entlang des Umfanges des Ringspaltes eliminieren würde. Die Änderungen der Filmdicke, welche durch die ungleichmäßige Weite des Ringspaltes verursacht wer-

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den, vergrößern sich noch, wenn die Blase des geschmolzenen Films expandiert und sich abkühlt. Die Form der extrudierten Blase ist ein wichtiger Faktor im Hinblick auf den Einfluß, welchen die ungleichmäßige Spaltweite der Ringschlitzdüse auf den endgültigen Film hat.

In der Halszone der Blase, welche der Ringschlitzdüse unmittelbar folgt, befindet sich das Harz noch in geschmolzenem Zustand und ist daher nicht in der Lage, hohe Zugspannungen aufzunehmen. Im Bereich der Halszone werden dünne Bereiche stärker gereckt als dickere Bereiche, was zu einer Vergrößerung der Dickenunterschiede führt und dazu, daß verschiedene Bereiche des Films unterschiedlich stark orientiert sind. Dieser Effekt steigert die von der Ringschlitzdüse unmittelbar verursachte Dickenänderung.

Wenn sich der Film in der expandierenden Folienblase vorwärtsbewegt, kühlt er sich ab und wird viskoser und kräfter in dem Maße, wie er sich der Verfestigungstemperatur nähert und sie durchläuft. Die dünneren Bereiche kühlen schneller ab als die Bereiche größerer Wandstärke und bekommen somit eine größere Zugfestigkeit. Eine Expansion der Blase in diesem Zustand führt dazu, daß die dickeren, heißeren Bereiche relativ stärker gereckt v/erden, wodurch ihre Dicke stärker reduziert wird als diejenige der dünneren, kühleren Bereiche. Dieser Effekt kompensiert in gewissem Maße die ungleichförmige Dicke des Films, es kann jedoch auch zu einer gewissen Uberkompensation kommen, so daß die Ungleichheiten umgekehrt werden.

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Die Blase kann unter gesteuerten Bedingungen gebildet und gekühlt werden, so daß die vorbeschriebenen Effekte dazu verwendet werden können, die Ausdehnung der Blase in solcher Art und Weise zu lenken, daß durch die Unterschiede in der Zugfestigkeit die Dickenänderungen auf ein Minimum gebracht werden, die von der ungleichförmigen Ringschlitzdüse herrühren. Dies wird dadurch erreicht, daß der Folienblase eine solche Form gegeben wird, daß die unterschiedliche Ausdehnung des Films in der Blase in einem solchen Gebiet der Blase und in kontrolliertem Ausmaß auftritt, daß die durch die Düse verursachten Wandstärkenänderungen des Films kompensiert, jedoch nicht überkompensiert werden.

In der US-PS 3 867 083 ist ein System zur Steuerung der Blasenform und Kühlung beschrieben. Bei diesem System werden mehrere formgebende Kühlringe so angeordnet, daß sie eine innere Kontur bilden, welche der gewünschten Form der Blase entspricht. Aus jedem Ring strömen zwei Kühlgasstrahlen, wie Luft, aus, die eine voneinander divergierende Richtung aufweisen. Die Luft strömt gegen die Filmblase zwischen den Strahlen und die Fläche des Kühlrings, die dem Film parallel liegt. Durch den bekannten Bernoulli-Effekt wird in dem Bereich zwischen Ringfläche und Film, in dem eine erhöhte Gasgeschwindigkeit herrscht, ein Vakuum erzeugt. Dieses Vakuum bewirkt, daß der Film der Kontur der aufeinander gestapelten Kühlringe folgt. Ein verbessertes System ist in der DT-OS 25 10 804 beschrieben, welches Kühlringe verwendet, die aus einer Anzahl getrennter Teile zusammengesetzt sind. Das Verfahrensprinzip ist jedoch das gleiche.

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Obwohl das bekannte System auch zur Hochgeschwindigkeitsextrusion geeignet ist und einen Film mit verbesserten Eigenschaften erzeugt, wurde festgestellt, daß eine Untersuchung der Dickenänderung quer zum Film von Mal zu Mal andere Ergebnisse bringt, wodurch angezeigt wird, daß, obwohl die Gleichförmigkeit insgesamt verbessert wurde, noch eine weitere Verbesserung möglich sein sollte. Es wird angenommen, daß die Abweichungen der Untersuchungsergebnisse voneinander durch ein Flattern des Films in der Nähe bzw. an den Flächen der Ringe herrührt, welche der Folienblase ihre Form geben. Es wird angenommen, daß, in dem Maße, wie sich der Film unter dem Einfluß des infolge des Bernoulli-Effektes verminderten Druckes der Ringfläche nähert, der verringerte Spalt zwischen Film und Ringfläche den Bernoulli-Effekt weiter steigert, was infolge zu einem weiter reduzierten Druck führt (höheres Vakuum). Dies führt dazu, daß der Film noch näher an die Wand gezogen wird, bis die zwischen Film und Ringfläche ausströmende Luft drastisch gedrosselt wird, sich infolge davon am Luftauslaß ein Druck aufbaut, der schließlich dazu führt, daß der Film an der Stelle des gesteigerten Druckes von der Ringfläche abgedrückt wird. Der Film, welcher sich der Fläche unter dem Einfluß des reduzierten Druckes genähert hat, wird dadurch weggetrieben und beult sich nahe dem Luftauslaß aus, worauf sich der Zyklus wiederholt. Dieser "Flattern" genannte Effekt könnte möglicherweise die Abweichung der aufeinanderfolgenden Handstärkenmessungen erklären.

Mit der Erfindung soll die Arbeitsweise der Luftringe verbessert werden, welche der Folienblase ihre Form geben. Die Flächen der Kühlringe und Luftdüsen wirken

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wie bei dem bekannten System und leiten Druckluft um die Folienblase herum, um die Blase zu kühlen und ihr eine bestimmte Form zu geben.

Im Unterschied zum bekannten System sind jedoch die beiden Luftströme an je einem Ring parallel oder konvergierend zueinander gerichtet (nicht divergierend). Die Geschwindigkeit des Luftstrahls wird reduziert, wenn er zwischen Film und Innenfläche des formgebenden Kühlrings durchströmt. Infolge des damit erreichten Effektes wird der Film an jedem der aufeinanderfolgenden Ringe durch die einander entgegengesetzten Kräfte des inneren Blasendruckes und des äußeren Druckes, der auf die Blase durch die aus den formgebenden Ringen ausströmende Luft ausgeübt wird, exakt positioniert.

Erfindungsgemäß wird somit eine Vorrichtung zur Bildung eines extrudierten Folienschlauches aus einem thermoplastischen Polymer geschaffen, die (1) ein Extrusionswerkzeug mit einer Ringschlitzdüse aufweist und

(2) ein Gehäuse, das koaxial und stromab der Düse angeordnet ist und so ausgebildet ist, daß es den extrudierten Folienschlauch umgibt, wobei sich die. Innenfläche des Gehäuses in stromabwärtiger Richtung erweitert. Das Gehäuse weist Kanäle für ein Kühlgas auf, wobei jeder Kanal in einer öffnung endet und die öffnungen jeweils paarweise am Umfang der Innenfläche des Gehäuses angeordnet sind. Die Kanäle sind so geformt, daß die austretenden Luftstrählen parallel oder konvergierend zueinander gerichtet sind. Die Kühlluft wird zwischen jedem Öffnungspaar und dem nächstfolgenden Öffnungspaar abgezogen. _ ο _

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(3) Weiterhin ist noch eine Einrichtung vorgesehen, um dem Inneren des Folienschlauches ein Gas zuzuführen und das Innere unter Druck zu halten, so daß sich der Folienschlauch innerhalb des Gehäuses aufweitet und dabei seine Wandstärke verringert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse in ähnlicher Weise aufgebaut, wie es in der DT-OS 25 10 804 beschrieben ist, d.h., das Gehäuse besteht aus einer Reihe von Luftkammern, die Kühlringe aufweisen, die konzentrisch zur Achse der sich bewegenden Folienblase angeordnet sind. Die Ringe haben in Richtung der Blasenvorschubbewegung einen anwachsenden Durchmesser. Die Luftkammern sind aufeinander gestapelt, wobei vorzugsweise eine gemeinsame Luftkammer oder -kammern die Ringe zusammenhalten. Die Öffnungen in den Ringen sind vorzugsweise Schlitzöffnungen .

Im Betrieb wird das geschmolzene thermoplastische Harz durch die Ringschlitzdüse extrudiert und bildet einen Schlauch, der sich dann abkühlt, während er sich gleichzeitig unter Wirkung eines in das Innere des .

Schlauches eingeführten Druckgases ausdehnt. Dabei wird die Wandstärke des Schlauches vermindert. Der sich ausdehnende Schlauch wird durch eine Kühlzone geleitet, die aus einer Reihe von paarweise angeordneten Gasstrahlen besteht, wobei die Strahlen jedes Paares parallel oder konvergent zueinander gerichtet sind und das Kühlgas zwischen jedem der aufeinanderfolgenden Paare abgezogen wird.

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Die Kühl-Arbeitsfolge wird im Kühlgehäuse durchgeführt. Der Strömungsweg der Kühlgasstrahlen führt zu einem positiven Luftdruck zwischen der Folienblase und dem Kühlgehäuse. Dieser positive Druck verhindert, daß die Blase mit dem Gehäuse in Kontakt kommt und vermeidet gleichzeitig ein Flattern der Blase, von dem angenommen wird, daß es mit dem Auftreten eines Vakuums oder Unterdrucks zusammenhängt. Die Herstellung einer gewünschten Blasenform wird durch den inneren Gasdruck der BIase sichergestellt.

Die Zuführung des Materials erfolgt üblicherweise mit einem sich drehenden Schneckenextruder, die Ringschlitzdüse weist eine innen liegende Einlaßleitung für Luft oder ein anderes Fluid auf, die axial in der Düse befestigt ist. Zur Aufrechterhaltung des Gasdrucks in der Blase wird üblicherweise ein Paar von Klemmwalzen verwendet. Die Walzen weisen einen ausreichenden Abstand von der Düse auf, so daß der zwischen ihnen durchlaufende Film ausreichend abgekühlt ist, so daß er verfestigt und nicht mehr klebrig ist. Die Luft oder das andere Fluid wird im Inneren der extrudierten Filmblase auf einem Druck gehalten, der über dem Umgebungsdruck liegt, und ausreichend ist, um das extrudierte Material gegen den Druck, der von den formgebenden Kühlringen ausgeübt wird, in die gewünschte Blasenform zu bringen.

Die Kühl- und formgebende Einrichtung weist im allgemeinen ein Gehäuse mit einer divergierenden inneren Form auf, im allgemeinen einer konischen Form. Das Gehäuse ist koaxial zur Blasenachse. Der Grad der Divergenz bzw. der öffnungswinkel des Gehäuses hängt

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von der gewünschten Filmgeschwindigkeit ab und wird so gewählt, daß er ausreicht, um ein Recken des Films sowohl in Quer- als auch Längsrichtung zu koordinieren.

Es ist weiterhin eine Einrichtung vorgesehen, um Luft oder ein anderes Kühlmittel durch im Gehäuse vorgesehene Kanäle gegen den extrudierten thermoplastischen Folienschlauch zu leiten. Zwischen den Kanalpaaren sind Auslaßöffnungen vorgesehen, um die Luft oder ein anderes eingeblasenes Fluid abzuziehen. Dadurch wird ein Zirkulationssystem gebildet, indem zunächst ein Kühlfluid aus dem Gehäuse gegen den extrudierten Folienschlauch geblasen wird, das Kühlfluid an dem extrudierten Folienschlauch vorbeistreicht und das Kühlfluid dann über einen entsprechenden Auslaß wieder abgezogen wird. Falls das Fluid Luft ist, stellt die Atmosphäre ein geeignetes Reservoir dar. Falls ein anderes Fluid verwendet wird, muß ein dementsprechendes Reservoir und ein geschlossenes System vorgesehen werden.

Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen: 25

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch die

Vorrichtung zur Extrudierung eines Folienschlauches,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch einen

bevorzugten Luftverteilerring, der zusammen mit den in Fig. 1 gezeigten Luftver-

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- 12 teilerkammern verwendet wird, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen weiteren

Verteilerring, der ebenfalls mit der Luftverteilerkammer eingesetzt werden

kann.

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung einen Trichter 2 auf, über welchen das thermoplastische Harz dem Extruder 4 zugeführt wird. Im Extruder 4 wird das Harz auf einen halbfluiden Zustand aufgeheizt und über Leitung 6 einer Ringschlitzdüse 8 zugeführt, über Leitung 10 wird dem Inneren der Schlauchblase 12 des extrudierten Films Luft oder ein anderes Kühlfluid mit einem bestimmten Druck zugeführt. Die extrudierte Schlauchblase 12 wandert durch das divergierende Kühlgehäuse, wobei das Harz in einen nicht-klebrigen festen Zustand abgekühlt wird. Der verfestigte Schlauch wird, bevor er durch den Spalt zwischen zwei Klemmwalzen 16 läuft, durch Führungen 14 zusammengelegt. Der flachgelegte Schlauch wird dann je nach Bedarf einer Weiterverarbeitung zugeführt.

In dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau weist das Kühlgehäuse mehrere übereinander angeordnete Luftkammern 18 auf, deren jede mit einem Ringteil 20 versehen ist. Die Ringkammern haben Luftkanäle mit Schlitzöffnungen, die genauer in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind. Die Ringteile 20 sind koaxial zueinander ausgefluchtet und haben schräge Innenflächen, um die gewünschte divergierende Form darzustellen. Die Kühlluft strömt von den einzelnen Luftkammern 18 über

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die durch die Ringteile 20 gebildeten Strömungskanäle zu den Schlitzöffnungen und von dort auf den Film. Die Luft verläßt das Kühlgehäuse über zwischen den Kammern 18 vorgesehene Strömungskanäle.
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In Fig. 2 sind in einem Teilschnitt drei Kammern gezeigt, deren jeweils zugeordnete Ringteile 20 zur Luftverteilung übereinander und koaxial zueinander angeordnet sind. Die Innenflächen 22 der Ringteile 20 weisen einen Winkel auf, um die gewünschte glatte konische Ausbildung des Gehäuses herzustellen. Zwischen den Wänden des Ringteils 20 und eines schlitzbildenden Teils 24 (das nur beim oberen Ringaufbau gezeigt ist), sind konvergierende Luftkanäle 26 und 28 vorgesehen.

Der obere Luftkanal 26 in Form eines ringförmigen Schlitzes ist in einem Winkel von etwa 30° zur Horizontalen nach unten gerichtet und der entsprechend ausgebildete untere Luftkanal 28 ist in einem Winkel von etwa 30° zur Horizontalen nach oben gerichtet. Jedes der in Fig. 1 gezeigten Ringteile bildet somit konvergierende Strömungswege für die ausströmende Kühlluft.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch einen Ring gezeigt, bei welchem die Luft durch im wesentlichen parallel zueinander angeordnete ringschlitzförmige LuftkanMle 30 und 32 auf den Film 12 auftrifft. Die Innenfläche des Rings kann dabei entweder, wie gezeigt, etwa vertikal gerichtet sein, sie kann aber auch in einer Weise geneigt sein, wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Bei den in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Anordnungen ragt die Innenfläche des Rings zwischen den Luftkanälen bzw.

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Schlitzen über die Luftkanäle 26, 28, 30 und 32 hinaus, d.h. die Innenfläche des Rings zwischen den Luftkanälen ist in Bezug zu den Außenkanten der Kanäle radial nach innen versetzt. Beispielsweise wird bei der Anordnung nach Fig. 3 die durch den schlitzförmigen Luftkanal 30 eingeführte Luft in der in der Zeichnung angedeuteten Weise auf den Film geleitet und tendiert dazu, sowohl nach unten als auch nach oben zu strömen, wenn sich der Film bzw. die Filmblase 12 nach aufwärts bewegt. Einer abwärts gerichteten Strömung der Luft wird jedoch von derjenigen Luft entgegengewirkt, die durch den unteren Luftkanal 32 einströmt. Das Gleiche gilt für die durch Luftkanal 32 einströmende Luft, deren aufwärts gerichtete Bewegung durch die Luft verhindert wird, die über Ringkanal 30 einströmt. Aus den genannten Gründen strömt die gesamte Luft von dem Ringflächensegment 34 weg. Dadurch wird in dem Spalt zwischen der Schlauchblase 12 und dem Ringflächensegment 34 ein bestimmter Druck erzeugt. Wenn der Spalt zwisehen Blase 12 und Fläche 34 kleiner wird, steigt der Druck an, wodurch eine größere Kraft auf den Film bzw. die Schlauchblase 12 ausgeübt wird, welche diesen in seine ursprüngliche Position zurückzudrängen versucht. Diese Kombination der Ausbildung der Ringteile zusatnmen mit den konvergierenden oder parallel gerichteten Gasströmungen und den zurückgesetzten Außenflächen der Luftkanäle reduziert deutlich den bei hohen Filmgeschwindigkeiten auftretenden Flattereffekt.

Die den Luftkanälen 26 und 28 in Fig. 2 wie auch den Luftkanälen 30 und 32 in Fig. 3 benachbarten Flächen sind jeweils abgeschrägt, d.h. so geformt, daß die aus

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den Kanälen austretende Luft durch Räume mit anwachsendem Volumen strömt, wenn sie in Richtung der Austrittskanäle zwischen einander benachbarten Ringen strömt. Die sich daraus ergebende Expansion und verminderte Strömungsgeschwindigkeit stellt sicher, daß kein Vakuumeffekt auftritt. Die einzigen aerodynamischen Effekte bestehen im Auftreten einer begrenzten Druckzone zwischen den Luftkanälen bzw. Schlitzen und dem Druck der qegen den Film ausströmenden Luft.

Der Film wird durch den innerhalb der Schlauchblase aufrechterhaltenen Gasdruck in enge Nachbarschaft mit den Kühlringen gedrückt. Infolge der durch die Ringteile erzeugten Strömungsmuster wird jedoch eine Berührung der Ringe durch den Film verhindert. Die auf den Film einwirkenden Kräfte sind insgesamt so, daß der Film eine stabile Lage einnimmt. Je enger der Film der Innenfläche der Ringteile kommt, desto größer ist die ihn wieder zurückdrückende Kraft, die auf den Film durch die einströmende Luft ausgeübt wird.

Die auf diese Weise erreichte dynamische Balance führt dazu, daß sich der Film entlang eines Weges bewegt, der konstant bleibt, solange die Verfahrensvariablen unverändert bleiben, nämlich die Geschwindigkeit der Extrusion, der Druck in der Schlauchblase und die Geschwindigkeit der Luft, die aus den Ringteilen strömt. Die in der Zeichnung gezeigte Ausbildung des Gehäuses mit auf individuellen Luftkammern befestigten Luftringen ist besonders vorteilhaft. Die lösbare Befestigung der Luftkammern bzw. Ringe erleichtert eine Entfernung der Ringe zum Säubern, die erforderlich werden kann, wenn die Kanäle oder Schlitze sich mit Fremdmaterial zusetzen.

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Da darüberhinaus der größte Teil der eigentlichen Bearbeitung an diesem Teil anfällt, werden die Kosten gesenkt, da die Größe der zu bearbeitenden Stücke auf ein Minimum gebracht wurde. Das thermoplastische Material, das erfindungsgemäß zu einem Schlauch extrudiort werden soll, kann ein Polyolefin wie Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten-1, ein Copolymer von zwei oder mehreren dieser Verbindungen mit oder ohne anderen Olefinen, ein Polyvinyl- oder Polyvinylidenchlorid, ein Copolymer aus Vinyl- oder Vinylidenchlorid mit Acrylaten, Acrylnitril, Olefinen und dergl., ein Acrylhomo- oder -copolymer, ein Styrolhomo- oder -copolymer und generell solche Polymermaterialien sein, die durch Schmelzextrusion in Filmform gebracht werden können.

Der Thermoplast wird üblicherweise durch eine Ringschlitzdüse mit einem Durchmesser von 12 bis 1250 mm extrudiert. Die Spaltweite der Ringschlitzdüse beträgt dabei zwischen 0,25 und 2,5 mm. Die anderen Verfahrensvariablen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt werden, d.h. die gewählte Kombination von Ringschlitzdüse, Aufblasverhältnis (Verhältnis des Blasendurchmessers zum Durchmesser der Ringschlitzdüse), Ausstoßmenge des Extruders und Aufwickelgeschwindigkeit zur Herstellung eines Films bestimmter Dicke können gemäß bekannter Luftringkühlverfahren gewählt werden.

Die Extrusionsgeschwindigkeit hängt natürlich von dem verwendeten Extruder ab. Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 0,5 bis 5, vorzugsweise 1 bis 4 kg/h und cm des endgültigen Umfangs der Folienblase können erreicht werden. Aufblasverhältnisse, d.h. das letzt-

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liehe Durchmesserverhältnis zwischen Folienblase und Ringschlitzdüse von etwa 1 bis 5 sind geeignet, die endgültige Filmdicke kann zwischen 10 und 250 Mikron betragen. Das bevorzugte Fluid zum Aufblasen der Folie und äußeren Kühlen der Folienblase ist Luft, jedoch können auch andere ähnlich wirkende inerte Gase eingesetzt werden. Das Fluid, das in das Innere des Folienschlauchs eingeleitet wird, steht unter einem überatmosphärisehen Druck, um eine Expansion des Schläuche zu erreichen. Das die Folie von außen beaufschlagende Fluid sollte eine Temperatur von etwa -18° bis 90⁰C aufweisen und in einer Geschwindigkeit von etwa 22 bis 183 m³ pro Quadratmeter Oberfläche des geschmolzenen Schlauches zugeführt werden. Auf dem Inselbereich der Ringschlitzdüse kann eine Einrichtung vorgesehen sein, um einen Teil oder die gesamte in den extrudierten Schlauch eingeblasene Luft wieder abzuziehen, so daß ein strömendes Luftsystem geschaffen wird.

Der Film wird durch das Zusammenwirken des inneren Luftdrucks und des Luftdrucks auf die Außenfläche des Films nach außen abgezogen und dabei in unmittelbarer Nachbarschaft der Kühlringe gehalten. Es ist auch möglieh, den Film durch Steigerung des inneren Luftdruckes gegen die Ringteile zu drücken, dies ist jedoch unerwünscht. Die das Gehäuse begrenzenden Ringe dürfen nicht berührt werden, was durch eine geeignete Wahl des inneren und äußeren Luftdruckes erreicht werden kann. Die äußere Kühlluft wird durch schlitzförmige Luftkanäle auf den Film aufgeleitet, so daß der Tendenz des Innendrucks entgegengewirkt wird, welcher den Film gegen

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die Innenfläche der Ringe zu drücken sucht und der Film von der Ringfläche abgehalten wird, jedoch nicht nach innen gegen den Innendruck verlagert wird.

Die bereits in der DT-OS 25 10 804 beschriebene Anordnung der Luftkammern ist besonders vorteilhaft- Bei dieser Anordnung ist jede der Luftkammern mit einem mittleren Ringelement ausgerüstet, das an der Luftkammer lösbar befestigt ist. Die Luft wird den Luftkammern über separate Einlaßleitungen zugeführt, die jeder der Kammern zugeordnet sind. Die Einlaßleitungen sind so angeordnet, daß, wenn zwei oder mehr getrennte Kammern übereinander angeordnet sind, die einzelnen Einlaßleitungen gemeinsam ausgefluchtete Kanäle zwisehen den Kammern bilden. Diese Kanäle führen Luft bestimmten Drucks von einer äußeren Druckquelle und beliefern die einzelnen Luftkammern. Die für je eine Luftkammer vorgesehene Lufteinlaßleitung ist kreisförmig, elliptisch oder von geeigneter anderer Form und ist dadurch gekennzeichnet, daß am oberen und unteren Umfang je ein erhabener Paßvorsprung angeordnet ist, mittels dessen einander benachbarte Luftkammern mit bestimmtem Abstand zueinander und entsprechend ausgefluchtet gehalten werden können. Durch diese Abstandshalter werden weiterhin Kanäle für das Ausströmen der Luft aus dem System geschaffen.

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Claims

Patentan s ρ r ü c h e

/Vorrichtung zur Extrusion eines Folienschlauches aus

m thermoplastischen Polymer mit einer ringförmigen Extrusionsdüse, einer Gasquelle zum Aufblasen der extrudierten Folie und einem vorzugsweise konisch ausgebildeten Kühlgehäuse, das die abgezogene extrudierte Folie umgibt, und paarweise angeordneten Kanälen für Kühlgasstrahlen entlang der Innenfläche des Gehäuses und mit zwischen den Kanalpaaren angeordneten Auslässen für das Kühlgas, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle (26, 28, 30, 32) entweder parallel oder konvergierend zueinander gerichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle (26, 28, 30, 32) in Ringteilen vorgesehen sind, die einen Bereich zwischen den Kanälen (26, 28, 30, 32) aufweisen, der über die Außenkanten der Kanäle hinausragt und eine Expansion des zu den Auslässen strömenden Kühlgases ermöglicht.
3. Verfahren zur Extrusion eines Folienschlauches aus einem thermoplastischen Polymer, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung gemäß Anspruch oder 2 eingesetzt wird.

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