DE29508824U1 - Örtlich deformierbare Ringdüse für die Herstellung schlauchförmiger geblasener Folien mit kontrollierter Dicke - Google Patents

Description

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TECNO COATING ENGINEERING S.r.l., 28040 MARANO TICINO

Örtlich deformierbare Ringdüse für die

Herstellung schlauchförmiger geblasener Folien mit kontrollierter Dicke

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Ringdüse der Art, wie sie in den Blasköpfen von Extrusionsanlagen für die Herstellung von schlauchförmigen geblasenen Folien bzw. Blasfolien eingesetzt werden, und die in der Lage ist, unter der Einwirkung dafür vorgesehener Vorrichtungen örtlich verformt zu werden, um eine Regulierung der Dicke des hergestellten Materials zu ermög-1 ichen.

Bekanntermaßen umfassen die Extrusionsanlagen für die Herstellung von schlauchartigen geblasenen Folien- bzw. Filmmaterialien eine Düse mit ringförmigem Schlitz bzw. Spalt, durch den das &rgr; last ifizierte Material hindurchgeführt wird, das dabei gedehnt wird, und zwar in transversaler Richtung aufgrund eines von einem Blaskopf verursachten Aufblasvorganges und in Längsrichtung dank einer Zuführgeschwindigkeit, die größer ist als die Austrittsgeschwindigkeit des plastifizierten Materials, wobei das Material anschließend abgekühlt wird. Die Düse mit ringförmi-

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gem Schlitz bzw. Spalt, auch Ringdüse genannt, umfaßt ein auch als weibliches Teil bezeichnetes äußeres Teil bzw. Außenteil sowie ein auch als männliches Teil bezeichnetes inneres Teil bzw. Innentei 1.

Um über den gesamten Ringverlauf einen gleichmäßigen Spalt zu erhalten, sind bisher geeignete Mittel vorgesehen worden, um die Konzentrizität des Außenteils mit Bezug zum Innenteil zu regulieren.

Da es aufgrund verschiedener Ursachen nicht gelingt, einen gleichförmigen Fluß des geschmolzenen Materials durch die Ringdüse zu erhalten, ist man gezwungen, örtliche Korrekturen des Durchtrittsabschnittes vorzunehmen, um die Ungleichförmigkeit der Dicke zu kompensieren. Eine bekannte Maßnahme sieht vor, mittels geeigneter lokaler Deformationen auf bestimmte Sektoren oder Bögen des äußeren bzw. weiblichen Teils der Ringdüse einzuwirken, um die von den Systemen zur Dickenmessung festgestellten Ungleichförmigkeiten in der Dicke auszugleichen.

Zu diesem Zweck sind örtlich deformierbare Ringdüsen eingeführt worden, die eine Mehrzahl von Vorrichtungen umfassen, die das Außenteil der Ringdüse radial auf Zug und/oder auf Druck beaufschlagen und dadurch die gewünschten Deformationen erzeugen.

Im allgemeinen weist ein derartiges Außenteil einen im wesentlichen ringförmigen Körper auf, der an einem Ende mit einer

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ringförmigen Scheibe zur Befestigung versehen ist.

Die lokale Regulierung der Dicke des durch die Ringdüse extrudierten Materia Isgeschieht durch Biegen des oberen Randes des interessierenden Abschnittes des Ringes.

Gewöhnlich handelt es sich bei den Vorrichtungen zur radialen Beaufschlagung um thermisch, d.h. durch Wärmezufuhr ausdehnbare Vorrichtungen, die wegen ihrer geringen Kosten und ihrer hohen Präzision bevorzugt werden, auch wenn sie eine relativ langsame Ansprechgeschwindigkeit besitzen.

Weil die mit den bekannten Vorrichtungen zur radialen Beaufschlagung erzielbare Deformation gering ist, strebt man danach, die Ringe mit Hilfe einer äußeren umlaufenden Entlastungsmaßnahme flexibel zu machen, die zwischen dem eigentlichen Ring und der ringförmigen Befestigungsscheibe angeordnet ist.

Außerdem werden die radialen Kräfte in der Nähe des oberen Randes des Ringes aufgebracht, um das maximale Moment und daher die maximale Biegung der Lippe bzw. des Bundes zu erhalten.

Ungeachtet dieser Maßnahme weisen die derzeit bekannten deformierbaren Ringdüsen eine geringe Empfindlichkeit gegenüber den radialen Beaufschlagungen auf und daher, unter Berücksichtigung der niedrigen Reaktionsgeschwindigkeit der Vorrichtungen zur thermischen Ausdehnung, eine niedrige Korrekturgeschwindigkeit

zur Korrektur der Ungleichförmigkeiten, die von den Meßvorrichtungen zur Erfassung der schl auchförmigen Folie bzw. des schlauchförmigen Filmes ermittelt wurden.

Somit ist die Überwachung der hergestellten Folie oft schwierig und nicht zufriedenstellend, woraus eine beträchtliche Menge produzierten Materials resultiert, das nicht verwendbar ist, weil es nicht den gewünschten Standards entspricht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine deformierbare Ringdüse zur Regulierung der Dicke der in einer Extrusionsvorrichtung hergestellten schlauchförmigen geblasenen Folie zu schaffen, die auf die radialen Beaufschlagungen empfindlicher reagiert als bei den derzeit bekannten verformbaren Ringdüsen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwirklichung einer deformierbaren Ringdüse zur Regulierung bzw. Steuerung der Dicke einer extrudierten schlauchförmigen Folie bzw. eines Filmes, wobei die Ringdüse einfach und wirtschaft-1 ich herstellbar ist.

Diese Aufgabe, ebenso diese und weitere Ziele, werden gelöst bzw. erreicht mit Hilfe einer örtlich deformierbaren Ringdüse, die zur Herstellung von schlauchähnlichen geblasenen Folien bzw. Filmen kontrollierter Dicke dient, und bei der es sich insbesondere um eine Ringdüse der Art handelt, die einen unverform-

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baren männlichen Teil bzw. Innenteil und einen diesen umgebenden, radial verformbaren weiblichen Teil bzw. Außenteil umfaßt, wobei Innenteil und Außenteil einen ringförmigen Zwischenraum mit konstanter Dicke bzw. Breite definieren, und wobei das Außenteil eine äußere umlaufende Entlastungsnut bzw. Ausnehmung aufweist und entsprechend dem kennzeichnenden Teil der beigefügten Ansprüche ausgebildet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsform der Erfindung, die zum Zwecke der Verdeutlichung und nicht einschränkend in den beigefügten Zeichnungen illustriert ist, in denen:

Figur 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Ringdüse zeigt;

Figur 2 eine Ansicht im Längsschnitt des weiblichen Teils bzw. Außenteils der erfindungsgemäßen Ringdüse zeigt;

Figur 3 eine Ansicht im Längsschnitt eines Details der in den Blaskopf eingebauten Ringdüse zeigt;

Figur 4 eine Draufsicht eines Details der in den Blaskopf eingebauten Ringdüse zeigt;

Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes eines Details des Außenteils zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 verfügt die allgemein

mit Bezugsziffer 1 versehene Ringdüse über ein weibliches Teil bzw. Außenteil, das gebildet ist von einem ringförmigen Körper mit einem kreisförmigen umlaufenden Rand bzw. einer Lippe 2, der unten mit einer ringförmigen Scheibe oder einem Flansch 5 verbunden ist. Im Innern befindet sich das männliche Teil bzw. Innenteil 7.

Die oberen Ränder des Ringes 2 und des Innenteils 7 begrenzen den Spalt bzw. Schlitz 9, durch den das geschmolzene bzw. plastifizierte Material austritt. Die Ringscheibe 5 ist an der Unterseite mit Gewindelöchern 3 versehen, um die Befestigung an der verbleibenden Struktur der Maschine zu ermöglichen, die allgemein mit der Bezugsziffer 6 bezeichnet ist, und verfügt an der entgegengesetzten Seite über Gewindelöcher 4, mit deren Hilfe die allgemein mit Bezugsziffer 8 bezeichneten Mittel zur Auferlegung einer Radialkraft auf den Ring 2 festlegbar sind.

Der Ring 2 weist eine in der Nähe der Ringscheibe 5 angeordnete konzentrische bzw. umlaufende äußere Ausnehmung 10 auf, um die Biegbarkeit des einer Zug- oder Druckbeaufschlagung unterworfenen Ringabschnittes zu begünstigen.

Um die Empfindlichkeit des Ringes 2 bezüglich radialen Beaufschlagungen zu erhöhen, sieht die Erfindung im Bereich der oberen Fläche eine Mehrzahl von radialen Ausnehmungen 11 vor, die. an der Unterseite von der ringförmigen äußeren Ausnehmung 10 begrenzt sind, und die eine Mehrzahl von Sektoren oder Zähnen

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13 definieren, auf die die radialen Belastungen bzw. Kräfte aufgebracht werden.

Das Vorhandensein der Ausnehmungen 11 erhöht die mechanische Flexibilität des Sektors oder Bogens 13 beträchtlich und macht somit die Antwort des Regelsystems auf von Meßvorrichtungen stammenden Signalen schneller.

Vorteilhafterweise weist jeder Sektor 13 einen Sitz 14 auf, beispielsweise eine T-Nut bzw. -Fräsung, die zur Verankerung eines Ankers 22 einer Vorrichtung 8 dient, die dazu bestimmt ist, eine Kraft, sei es eine Zugkraft oder eine Druckkraft, auf den fraglichen Ringabschnitt auszuüben, um die gewollte Deformation zu erhalten.

In der bevorzugten Ausführungsform weisen die Mittel 8 zur radialen Beaufschlagung des Ringes 2 thermisch bzw. temperaturbedingt ausdehnbare Mittel 18 auf, Mittel zur Wärmezufuhr, z.B. einen elektrischen Widerstand 17, und Kühlmittel, die von einer nicht gezeigten Vorrichtung gebildet sind, welche eine Zwangszirkulation von Kaltluft in einem Kanal oder Kanalsystem 19 hervorruft.

In der Zeichnung ist des weiteren mit Bezugsziffer 20 eine Vorrichtung zum Abgleichen bzw. Kalibrieren der Mittel 8 im Mikrometerbereich während der Einricht- bzw. Testphase der Maschine bezeichnet.

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Die Funktionsweise der Ringdüse ist folgende:

Die Vorrichtungen zur Messung der Dicke der Folie bzw. des Filmes übermitteln die Signale an eine nicht dargestellte mikroprozessorgesteuerte Auswerteeinrichtung, die die Radialbelastungsvorrichtungen 8 steuert, die über den Anker 22 auf die Sektoren 13 einwirkt.

So zieht die Erfassung eines Längenabschnittes der Folie mit zu großer Dicke eine Einflußnahme nach sich, die geeignet ist, die Breite der ringförmigen Passage, durch die das plastifizierte Material hindurchextrudiert wird, örtlich zu reduzieren.

Insbesondere erhöhen die Steuereinrichtungen der Anlage bzw. Vorrichtung die an den elektrischen Widerstand 17 angelegte Spannung und wirkenim Sinne einer Verringerung der Durchflußmenge des Kühlfluides und/oder im Sinne einer Erhöhung der Temperatur desselben, um eine thermisch bedingte Ausdehnung des Elementes 18 zu erzielen und folglich ein Verschieben des Ankers, der an dieser Stelle die Ringdüse leicht verformt und dadurch eine Verengung der Durchtrittspassage hervorruft.

Im Gegensatz dazu ist die Messung eines Längenabschnittes mit im Vergleich zur gewünschten geringerer Dicke mit der Notwendigkeit einer dahingehenden Einflußnahme verbunden, die Breite der ringförmigen Durchtrittspassage örtlich zu erhöhen.

In diesem Fall wird die dem elektrischen Widerstand 17 zugeführte elektrische Spannung reduziert und es wird im Sinne einer Erhöhung des Durchflusses des Kühlfluides und/oder im Sinne einer Verringerung der Temperatur desselben gehandelt, um eine Kontraktion dieses Elementes mit entsprechender Beaufschlagung des Ankers zu erhalten und daraus resultierend die lokale Erweiterung der Ringpassage.

Um eine angemessene Regulierung in beiden Richtungen zu ermöglichen, d.h. im Sinne einer Verengung und einer Erweiterung des ringförmigen Spaltes bzw. Schlitzes, legt man zu Beginn des Arbeitsvorganges eine gewisse Potentialmenge an die Widerstände an und aktiviert die Zirkulation einer gewissen Menge von Kühlluft in den entsprechenden Passagen bzw. Kanälen, um eine Gleichgewichtssituation zu erhalten, die durch Einflußnahme auf den einen oder anderen dieser beiden Parameter erlaubt, eine Veränderung des Randes der Ringdüse in dem einen oder anderen Sinne auszuführen.

Wie bereits angedeutet, ist die Erfindung ersonnen worden, indem man in besonderer Weise an die Verwendung von Vorrichtungen zu radialen Beaufschlagung durch thermische Verformung bzw. Ausdehnung dachte, die aus dem neuen Aufbau der verformbaren Ringdüse abgeleiteten Vorteile ergeben sich jedoch auch mit jeglicher anderen Art geeigneter Beaufschlagungsmittel.

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Die Erfindung kann zahlreichen Modifikationen und/oder Änderungen unterliegen, die sich sämtliche innerhalb des Bereiches des erfinderischen Konzeptes befinden.

In der praktischen Ausführung können die angewandten Materialien wie auch die Dimensionen beliebig sein, gemäß den jeweiligen Bedürfnissen.

Claims (11)

G 17 104 - leet TECNO COATING ENGINEERING S.r.l., 28040 MARANO TICINO Örtlich deformierbare Ringdüse für die Herstellung sch 1 auchförmiger geblasener Folien mit kontrollierter Dicke Ansprüche

1. Örtlich deformierbare Ringdüse zur Herstellung von schlauchförmigen geblasenen Folien bzw. Filmen kontrollierter Dicke, mit einem undeformierbaren männlichen oder inneren Teil bzw. Innenteil (7) und einem radial deformierbaren weiblichen oder äußeren Teil bzw. Außenteil (2), die einen ringförmigen Zwischenraum (9) von konstanter Breite definieren, wobei das Außenteil (2) eine äußere umlaufende Ausnehmung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil (2) im Bereich seiner oberen Fläche eine Mehrzahl von radialen Ausnehmungen (11) aufweist, die geeignet sind, die örtliche Biegbarkeit bzw. Flexibilität der Ringdüse zu erhöhen, wobei die radialen Ausnehmungen (11) vom äußeren Rand der Ringdüse bis zu einer gewissen Entfernung vom inneren Rand derselben verlaufen und an der Unterseite von der äußeren umlaufenden Ausnehmung (10) begrenzt sind, wobei die radialen Ausnehmungen (11) eine Anordnung von Abschnitten bzw. Sektoren (13) definieren, auf die Vorrichtungen zur radialen Beaufschlagung (8) einwirken.

2. Ringdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sektoren (13) Aufnahmen oder Sitze (14) zur Verankerung der der radialen Beaufschlagung dienenden Vorrichtungen (8) vorgesehen sind.

3. Ringdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitze (14) von an der Oberseite der Sektoren (13) angeordneten T-förmigen Nuten oder Einfräsungen gebildet sind.

4. Ringdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur radialen Beaufschlagung von thermisch ausdehnbaren Vorrichtungen bzw. Wärmeausdehnungsvorrichtungen gebildet sind.

5. Ringdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeausdehnungsvorrichtungen folgendes umfassen: Mittel zur Zuführung von Wärme (17);
Thermisch bedingt dehnbare Mittel (18); Mittel zur Abführung von Wärme (19).

6. Ringdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung von Wärme elektrische Widerstände sind.

7. Ringdüse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abführung von Wärme einen im Innern des ausdehnbaren Elementes (18) vorgesehenen Kühlkreis (19) umfassen, in dem ein Kühlfluid zirkulieren kann, sowie Mittel zur Erzeugung der Zirkulation dieses Kühlfluides.

8. Ringdüse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmebedingt ausdehnbaren Mittel in Metall oder in einer Metalllegierung ausgeführt sind.

9. Ringdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (20) zur Einstellung bzw. Kalibrierung der Radialposition der zur radialen Beaufschlagung dienenden Mittel (8) vorgesehen sind.

10. Ringdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regulierung der Radialposition der zur radialen Beaufschlagung dienenden Vorrichtungen von Micrometerschrauben gebildet sind.

11. örtlich deformierbare Ringdüse zur Herstellung von sch 1 auchförmigen geblasenen Folien bzw. Filmen, mit einem inneren feststehenden Teil (7) und einem äußeren ringförmigen Teil (8), und mit Mitteln zur örtlichen Regulierung der Dicke einer mit Hilfe der Ringdüse extrudierten schlauchförmigen Folie bzw. eines Filmes mittels lokaler Deformierung der Ringdüse, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere ringförmige Teil (8) in mehrere Sektoren (13) unterteilt ist, die zum Erhalt einer Gleichgewichtssituation jeweils gleichzeitig mit zur Wärmezufuhr geeigneten Mitteln (17) und mit zur Wärmeabfuhr geeigneten Mitteln (19) versehen sind, und daß Mittel zur Einwirkung auf das eine oder andere dieser Mittel (17, 19) vorhanden sind, um in den einzelnen Sektoren (13) eine örtliche Temperaturänderung zur örtlichen Verformung der Ringdüse hervorzurufen,......^...^......., ^.