DE3689306T2

DE3689306T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Extrudieren röhrenförmiger Folien.

Info

Publication number: DE3689306T2
Application number: DE3689306T
Authority: DE
Inventors: Ellis Fabian
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2006-12-20
Also published as: DE3689306D1; JPS62158017A; EP0231637B1; JPH0661837B2; CA1285360C; EP0231637A3; EP0231637A2; US4698196A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Schlauchfolien.
Auf dem Gebiet des Extrudierens dünnwandiger Polymerschläuche großen Durchmessers von einer Ringdüse aus wird Luft in den heißen Schlauch eingeführt, wenn er aus dem Extruder austritt, um ein Zusammenfallen der Schlauchwandungen zu verhindern, während sich das thermoplastische Material abkühlt und verfestigt. Der geschmolzene Polymerschlauch neigt dazu, wenn er ungestützt ist, unter seinem Eigengewicht durchzuhängen und sich zu verformen, wobei ein Zusammenkleben an irgendeinem Berührungspunkt mit sich selber oder mit benachbarten Oberflächen der Extrudiervorrichtung auftritt. Bei der kombinierten Strangpreß-Folienblasformung wird der Schlauch auch durch den Innenluftdruck ausgedehnt. Der gebildete Schlauch wird dann wiedergewonnen, indem er zwischen Druckwalzen hindurchgeht, die den Schlauch flachmachen. Der flachgemachte Schlauch kann nachfolgend zu einer geeigneten Vorrichtung zum Aufwickeln des flachgemachten Schlauches zur weiteren Verarbeitung in einer Vorrichtung transportiert werden, wie eine Beutelherstellungsmaschine.
Obgleich die thermoplastische Schlauchfolie industriell hergestellt worden ist, sind Schwierigkeiten beim Herstellen, dünnwandiger, faltbarer Schläuche mit großem Durchmesser festgestellt worden, die eine genaue Maßgleichförmigkeit bei der Wanddicke, dem Schlauchdurchmesser und der Konizität aufweisen, die hohe Toleranzanforderungen erfüllen. Techniken, zum Bilden von thermoplastischen Schläuchen für Abfallsäcke, wie durch kombinierte Strangpreß-Blasformung, sind im allgemeinen für Einrichtungen unangemessen, die hohe Maßansprüche erfüllen müssen. Beispielsweise müssen elektrostatographische Glieder, wie Substrate für Fotoaufzeichnungsmaterialien, zur Verwendung in komplizierten elektrofotographischen Hochgeschwindigkeitskopiergeräten, Vervielfältigungsgeräten und Druckern eine gleichförmige Dicke und einen gleichförmigen Durchmesser aufweisen, damit die fotoleitfähigen Schichten darauf in genauem Abstand von optischen Belichtungsvorrichtungen, Aufladevorrichtungen, Reinigungsvorrichtungen und Bildübertragungsstationen aufrechterhalten werden. Somit müssen diese Abstände gleichförmig über die Weite und längs des Umfanges des Fotoaufzeichnungsmaterialbandes und von irgendwelchen Mängeln frei sein, wie Säumen und Falten.
Im allgemeinen werden Fotoaufzeichnungsmaterialbänder in zylindrischer Form hergestellt, indem die entgegengesetzten Enden einer Folie aus Fotoaufzeichnungsmaterial überlappt werden, um eine zylindrische Form zu bilden, und dann werden die sich überlappenden Ränder verschweißt oder auf andere Weise miteinander verbunden, wodurch eine Naht entsteht. Moderne, hochtechnische elektrofotographische Abbildungssysteme, die Fotoaufzeichnungsmaterialbänder verwenden, benötigen Fotoaufzeichnungsmaterialbänder in zylindrischer Form, die von irgendwelchen Nähten frei sind, für einen wirkungsvolleren, elektrofotographischen Betrieb mit verlängerter Lebensdauer. Wenn ein entwickeltes, elektrostatisches Ladungsbild auf einer Naht gebildet wird, wird das übertragene Tonerbild wegen der ungleichförmigen, elektrischen Eigenschaften der Naht und der unebenen Oberfläche des Nahtabschnittes des Fotoaufzeichnungsmaterialsbandes verformt. Zusätzlich verhindert das Vorhandensein der Nähte die volle Verwendung des gesamten Fotoaufzeichnungsmateriales, wie die Verwendung von überlappenden Bildern über den gesamten Umfang des Bandes. Ferner sind Fotoaufzeichnungsmaterialbänder, die Nähte enthalten, schwieriger für einen Rückumlauf zu reinigen. Ferner sind eine höhere Kompliziertheit des Gerätes, größere Bänder, eine Abbildungsgeschwindigkeitsverringerung, erhöhte Kosten und andere unerwünschte Systemeigenschaften erforderlich, um die Bildung von Bildern auf der Naht zu verhindern. Ferner ist eine Reproduzierbarkeit des Durchmessers eines Fotoempfangsmaterialbandes erforderlich, um ein genaues Passen auf das Bandabstützantriebssystem bei modernen, elektrofotographischen Kopiergeräten, Vervielfältigungsgeräten und Druckern sicherzustellen.
Bei der kombinierten Strangpreß-Blasformung bewirkt der Typ von Klemmwalzen, die verwendet werden, um den Druck der Innenluft in dem geblasenen Schlauch aufrechtzuerhalten, zwei durchmessermäßig gegenüberliegende, dauerhafte Biegungen, die sich in dem Schlauch parallel zu der Schlauchachse verlaufend bilden. Diese dauerhaften Biegungen machen durch kombinierte Strangpreß-Blasformung hergestellte Bänder für moderne elektrofotographische Hochgeschwindigkeitsbilderzeugungssysteme ungeeignet, weil die Biegungen bei der Aufladung, der Belichtung, der Entwicklung, der Übertragung und der Reinigung stören.
Um bei einem Fotoaufzeichnungsmaterial Nähte zu vermeiden könnte man ein Fotoaufzeichnungsmaterial als einen durchgehenden, dünnwandigen Schlauch geeigneten Durchmessers extrudieren und dann periodisch den Schlauch schneiden, um Zylinder einer vorbestimmten Länge zu erhalten. Unglücklicherweise können unerwünschte Biegungen von einer Seite des Schlauches zu der anderen während des Schneidevorganges erzeugt werden, die die extrudierten Zylinder für viele Verwendungen bei Fotoempfangsmaterialsubstraten ungeeignet machen. Zusätzlich können unerwünschte Schönheitsfehler, ungleichmäßige Formen oder Biegungen während des Extrudierens, des Ausdehnens, des Streckens oder anderer Handhabungsvorgänge des Schlauches auftreten.
In US-Patent 3,742,105 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines nahtlosen, gefalteten Schlauches geoffenbart. Beispielsweise kann der Schlauch 15 mit einem Extruder 10 durch einen Düsenkopf 11 hindurch extrudiert, durch Druckluft durch radiale Düsen 26 und 33 hindurch gekühlt und durch Drehzugwalzen 37 und 38 flachgemacht werden.
In US-Patent 4,270,891 ist eine Vorrichtung zum Schneiden und Abnehmen geformter, schlauchförmiger Kunststoffolie geoffenbart. Beispielsweise wird in Fig. 1 die schlauchförmige Folie 9 durch eine Flachmachungsplatte 8 hindurchgeführt und durch eine Schneidevorrichtung 6 mit Klingen 7 in Blätter getrennt. Die in diesem Patent geoffenbarte Schneideeinrichtung kann den extrudierten Schlauch nicht in gerade Zylinder mit Enden in einer Ebene schneiden, die normal zu der Längsachse des Schlauches ist, weil sich die Schneideeinrichtung nicht mit einer unendlichen Drehzahl drehen kann und die Fördergeschwindigkeit des Extrudates nicht auf Null verringert werden kann. Ferner ist keine Einrichtung geoffenbart, den Schlauch voll auszudehnen, um ein Schneiden von der Außenseite zu ermöglichen oder um den Schneidekopf fortlaufend in einer festen Winkelrichtung zu drehen.
In US-Patent 3,775,523 ist eine Vorrichtung zum Herstellen ausgerichteter Schlauchfolie geoffenbart. Beispielsweise wird in Fig. 1 ein geschmolzenes Polymermaterial 15 durch einen eine ringförmige Extrudieröffnung 13 aufweisende Extrudierdüse 11 hindurchextrudiert, in einer Kammer 17 abgekühlt, auf Maßringen oder Scheiben 45-59 zugeschnitten, durch Leerlaufwalzen 87 hindurchgewalzt und durch Quetschwalzen 21 in Längsrichtung gestreckt. Ein Druckgas ist innerhalb der schlauchförmigen Folie zwischen der Extrudierstelle und der Stelle, an der die aufeinanderfolgenden, ausgerichteten, abgekühlten Abschnitte der schlauchförmigen Folie flachgemacht werden. Ferner wird die schlauchförmige Folie durch eine komplexe Einrichtung hindurchgezogen, die eine Mehrzahl gesteuerter, sich bewegender Oberflächen aufweist, die den Schlauch, ohne ihn flachzumachen, ergreifen, und er wird dann durch Quetschwalzen niedergefaltet.
In US-Patent 3,085,290 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauches einer maximalen Größe von 11,15 cm und einer dünneren als zum Selbsttragen erforderlichen Wanddicke geoffenbart. Beispielsweise wird in den Fig. 1 und 2 ein Polymerpastenmaterial 22 durch den Extruder 12 durch ein Paar von ineinandergeschobenen Rohren 10 und 11 unterschiedlicher Durchmessergröße extrudiert. Das Extrudieren wird angehalten, wenn die geeignete Länge extrudiert worden ist, und der extrudierte Schlauch wird geschnitten. In Fig. 3 wird das extrudierte Schlauch 22 in einem Ofen gewärmt, um die Polymerpaste zu sintern, und dann wird sie von den ineinandergeschobenen Rohren 10 und 11 entfernt.
In US-Patent 3,085,290 ist ein Verfahren zur fortlaufenden Herstellung einer mehr axial gereckten, schlauchförmigen Folie geoffenbart. Der Schlauch wird vertikal nach unten in einen Maßkern kleineren Durchmessers als die Düse extrudiert, während die Schmelze in einer Längsrichtung gestreckt wird, wobei die Schmelze abgekühlt wird, um einen nichtausgerichteten Schlauch zu bilden, der an dem Kern in einer gasdichten Weise eingreift, wobei der Schlauch zu einer Wärmedehnzone gefördert wird, der Schlauch gestreckt wird, indem die Geschwindigkeit des Schlauches erhöht wird und indem der Druck in dem Schlauch erhöht wird, und der Schlauch abgekühlt wird. Abziehwalzen oder Bänder mit einer geringeren Weite als die Weite des Schlauches können verwendet werden, siehe beispielsweise Fig. 1, 2, 3a, 4 und 4a.
In US-Patent 4,536,635 ist ein Blasextrudierverfahren zur Herstellung einer im wesentlichen biaxial ausgerichteten Polymerfolie beschrieben. In diesem Patent (Spalte 2, Zeilen 50 bis 57) ist angegeben, daß es nahezu unmöglich ist, eine genaue Gleichheit des radialen und axialen Zuges zu erreichen und daß der Ausdruck gleiche biaxiale "Ausrichtung" zu verstehen ist, Änderungen in radialer Richtung und Längsrichtung von bis zu ungefähr 25% voneinander einzuschließen. Dies zeigt die Schwierigkeit des Herstellens von Kunststoffschläuchen hoher Genauigkeit mit den bekannten Techniken.
Demgemäß bleibt die Notwendigkeit eines verbesserten und wirkungsvolleren Systems zum Herstellen nahtloser, dünnwandiger, faltenfreier Bänder mit Wanddicken und Schlauchdurchmessern, die hohe Genauigkeitsanforderungen erfüllen, insbesondere Schläuche, die das Verlangen nach Maßgleichförmigkeitsanforderungen moderner, präziser, elektrostatographischer Hochgeschwindigkeitsbilderzeugungssysteme erfüllen.
Es ist eine Zielsetzung dieser Erfindung, ein Extrudiersystem zum Bilden nahtloser, faltenfreier, faltbarer, dünnwandiger Schläuche zu schaffen.
Es ist eine weitere Zielsetzung dieser Erfindung, ein Extrudiersystem zum Schneiden fortlaufend extrudierter, dünnwandiger, faltbarer Schläuche zu festen Zylindern ohne Nähte und Falten zu schaffen.
Es ist eine weitere Zielsetzung dieser Erfindung, ein kostenwirksameres Extrudiersystem zu schaffen.
Die vorgenannten Zielsetzungen und andere werden gemäß dieser Erfindung erreicht, durch Bereitstellen einer Vorrichtung zum Herstellen nahtfreier, faltenfreier, faltbarer, dünnwandiger Schlauchfolien, umfassend eine Extrudierdüse zum Extrudieren eines sich bewegenden, durchgehenden Schlauches aus einem geschmolzenen Polymerfolienmaterial in die Umgebungsatmosphäre, einen Lufteinlaßkanal zum Einleiten von Druckluft durch die genannte Düse in dem genannten Schlauch, um ein Luftkissen zu bilden, und eine Schlauchziehvorrichtung, um den genannten Schlauch in Längsrichtung zu spannen, gekennzeichnet durch eine Maßgebungsscheibe, die von der genannten Düse zum radialen Spannen des genannten durchgehenden Schlauches gehalten ist, wenn er aus der genannten Düse austritt, wobei die genannte Maßgebungsscheibe eine durchgehende Außenumfangsfläche aufweist, die das Innere des genannten Schlauches berühren und das genannte Luftkissen im Zusammenwirken mit dem genannten Schlauch und der genannten Düse bilden kann, während das stromabwärtige Ende des genannten Schlauches zu der Umgebungsatmosphäre offen und frei von Falten aufrechterhalten wird, und eine Schneidevorrichtung zum Abtrennen von dem genannten Schlauch, während sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet, um Schlauchabschnitte zu bilden. Ein Verfahren zum Herstellen nahtfreier, faltenfreier, faltbarer, dünnwandiger Schlauchfolien umfassend Extrudieren eines sich bewegenden, durchgehenden Schlauches aus geschmolzenem Polymerfolienmaterial aus einer Düse in die Umgebungsatmosphäre, Einführen von Luft unter Druck durch die genannte Düse in den genannten Schlauch, um ein Luftkissen zu bilden, und Spannen des genannten Schlauches in Längsrichtung, gekennzeichnet durch radiales Spannen des genannten durchgehenden Schlauches über eine Maßgebungsscheibe, wenn das Polymerfolienmaterial aus der genannten Düse austritt, wobei die genannte Maßgebungsscheibe eine durchgehende Außenumfangsfläche aufweist, die das Innere des genannten Schlauches berühren und das genannte Luftkissen in Zusammenwirken mit dem genannten Schlauch und der genannten Düse bilden kann, während das stromabwärtige Ende des genannten Schlauches zu der Umgebungsatmosphäre offen und von Falten freigehalten wird, und Abtrennen des genannten Schlauches, während sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet, um Schlauchabschnitte zu bilden.
Das System der vorliegenden Erfindung verwendet eine kostenwirksame Düse, die zum Herstellen dünnwandiger, faltbarer Schlauchfolien großen Durchmesser geeignet ist, die genaue Toleranzanforderungen erfüllen und im wesentlichen von Falten oder anderen Verformungen frei sind.
Die Vorteile dieser verbesserten Vorrichtung und des verbesserten Verfahrens werden offensichtlicher bei Betrachtung der folgenden, detaillierten Offenbarung der Erfindung, insbesondere wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, in denen:
Fig. 1 eine schematische Seitenschnittansicht einer Extrudiervorrichtung für einen thermoplastischen Schlauch ist, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Extrudier- und Formungs-Düsenvorrichtung ist.
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie AA der Fig. 1 ist.
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer Extrudier- und Formungs-Düseneinrichtung ohne Stabilisierungsscheibe ist.
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer Extrudier- und Formungs-Düseneinrichtung mit einer Stabilisierungsscheibe ist.
Fig. 6 ein schematisches Diagramm eines Luftverteilungssystems bei einer Betriebsart des Extrudiersystems ist.
Fig. 7 ein schematisches Diagramm eines Luftverteilungssystems bei einer anderen Betriebsart des Extrudiersystems ist.
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform einer Extrudier- und Formungs-Düseneinrichtung ist.
Fig. 9 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform mit einer Maßgebungsscheibe für die Extrudier- und Formungs-Düseneinrichtung ist.
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht eines Teils der in Fig. 9 gezeigten Maßgebungsscheibenausführungsform ist.
Fig. 11 eine schematische Schnittansicht einer anderen Maßgebungsscheibenausführungsform für die Extrudier- und Formungs-Düseneinrichtung ist.
Fig. 12 eine andere schematische Schnittansicht der Maßgebungsscheibenausführungsform für die in Fig. 11 gezeigte Extrudier- und Formungs-Düseneinrichtung ist.
Fig. 13 eine schematische Schnittansicht einer Schlauchfolienzieheinrichtung zum Ziehen des Folienschlauches aus der Extrudier- und Formungs-Düseneinrichtung der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 14 eine schematische Schnittansicht längs der Linie BB der Schlauchfolienziehvorrichtung ist, die in Fig. 20 gezeigt ist.
Fig. 15 eine schematische, isometrische Schnittansicht einer Schlauchfolienzieheinrichtung ist.
Fig. 16 eine schematische Schnittansicht längs der Linie BB der in Fig. 15 gezeigten Schlauchzieheinrichtung ist.
Fig. 17 eine schematische, isometrische Schnittansicht einer Ausführungsform eines Unterdruckausdehnungs- Schweberinges ist.
Fig. 18 eine schematische, isometrische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform eines Unterdruckausdehnungs-Schweberinges ist.
Fig. 19 eine schematische, isometrische Schnittansicht einer Schlauchschneidevorrichtung ist.
Fig. 20 eine schematische Schnittansicht einer Schneideeinrichtung für die in Fig. 19 gezeigte Schneidevorrichtung ist.
Fig. 21 eine schematische Schnittansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Schneideeinrichtung für die in Fig. 19 gezeigte Schneidevorrichtung ist.
Fig. 22 eine schematische, isometrische Schnittansicht eines Ringabschnittes der in Fig. 19 gezeigten Schneidevorrichtung ist.
Fig. 23 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform zum Schneiden des Schlauches ist.
Fig. 24 eine isometrische Ansicht einer bewegten Scherungsschneidevorrichtung ist.
Fig. 25 eine andere isometrische Ansicht der in Fig. 24 gezeigten, sich bewegenden Scherschneidevorrichtung ist.
Fig. 26 eine Ausführungsform einer Einrichtung darstellt, um das sich vertikal hin- und herbewegende Element der in Fig. 24 dargestellten, sich bewegenden Scherschneidevorrichtung anzuheben und abzusenken.
Diese Figuren stellen nur schematisch die Erfindung dar, und es ist nicht beabsichtigt, die relative Größe und Abmessungen eines wirklichen Extrudiersystemes oder deren Bauteile anzugeben.
Zum allgemeinen Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.
Eine Extrudiervorrichtung 8 für eine dünne Folie ist in Fig. 1 dargestellt. Thermoplastische Polymertabletten, Nylon 12, Polyäthylenterephthalat, Polypropylen und ähnliches, werden durch einen herkömmlichen Extruder (nicht gezeigt), wie ein Einzel- oder Mehrschneckenextruder oder eine andere geeignete Vorrichtung, wie eine Schmelzpumpe (nicht gezeigt) mit einer vorbestimmten Zuführgeschwindigkeit zugeführt. Wenn es erwünscht ist, können die Polymertabletten durch Vortrocknen oder irgendeine direkt angeschlossene Vorrichtung, wie durch einen Zuführtrichter-Trockenmitteltrockner, getrocknet werden, um irgendwelche flüchtigen Bestandteile zu entfernen. Die Polymertabletten werden in dem Extruder geschmolzen und das geschmolzene Polymer wird durch den Extruder durch eine ringförmige, Dünnschicht-Extrudierdüse 16 hindurchgepumpt. Die sich ergebende, extrudierte Schlauchfolie 17 wird durch eine Ausdehnungszone 18 hindurchgezogen, über Maßgebungsscheiben 20 gedehnt, über Stabilisierungsscheiben 22 gezogen und durch die Schlauchfolienziehvorrichtungen 24 von den Stabilisierungsscheiben 22 fortgezogen, durch einen etwaigen Druck/Unterdruck-Schwebering 25 in zylindrischer Form ausgedehnt und durch eine Schneidevorrichtung 26 geschnitten. Die Seite der extrudierten Schlauchfolie 17, die zu dem Betrachter weist, ist nicht dargestellt, um klarer die Maßgebungsscheibe 20, die Stabilisierungsscheibe 22 und die Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 darzustellen.
Gemäß Fig. 2 ist eine Kreuzkopf-Extrudierdüse 30 dargestellt, die als die Extrudierdüse 16 des in Fig. 1 gezeigten Extrudiersystems verwendet werden kann. Diese Kreuzkopf-Extrudierdüse 30 ist mit einer Maßgebungsscheibe 31 und einer Stabilisierungsscheibe 32 verbunden. Die Kreuzkopf-Extrudierdüse 30 umfaßt ein Düsenanpassungsteil 33, das mit einem ringförmigen Düsenkörper 34 gekoppelt ist, der einen Düsendorn 36 umschließt. Der Düsendorn 36 ist an dem ringförmigen Düsenkörper 34 mit einer Sicherungsmutter 37 befestigt, die auf den Düsendorn 36 aufgeschraubt ist. An dem ringförmigen Düsenkörper 34 ist eine ringförmige, einstellbare Düsenplatte 38 angebracht, die auch den Düsendorn 36 umgibt. Die einstellbare Düsenplatte 38 erlaubt die Einstellung des Düsenspaltes, um Änderungen der Folienstärke über den Umfang der extrudierten Schlauchfolie 39 auszugleichen. Der ringförmige Düsenkörper 34 und die ringförmige, einstellbare Düsenplatte 38 sind von dem Düsendorn 36 beabstandet und arbeiten mit ihnen zusammen, um einen ringförmigen Extrudierflußkanal 40 zu bilden. Eine Dornverlängerung 42 verbindet die Maßgebungsscheibe 31 mit dem Düsendorn 36. Haltestangen 43 und 44 befestigen die Stabilisierungsscheibe 32 an der Maßgebungsscheibe 31. Obgleich die nachfolgend beschriebene Darstellung in Fig. 1 und in den anderen Figuren eine Vorrichtung zeigt, bei der die extrudierte Schlauchfolie in horizontaler Richtung extrudiert wird, können andere Ausrichtungen, wie Extrudieren in vertikaler Richtung, durchgeführt werden, wenn es erwünscht ist.
Beim Betrieb wird ein geschmolzenes, thermoplastisches Material von einem Extruder, wie der in Fig. 1 gezeigte Extruder 12, in das Düsenzwischenstück 33 der Kreuzkopf-Extrudierdüse 30, durch einen ringförmigen Extrudierflußkanal 40 hindurch, der wahlweise Drosselstege 45 (Flußbegrenzungen) enthält, und aus dem Düsenauslaß 47 herausgepumpt, um eine extrudierte Schlauchfolie 39 zu bilden. Die Drosselstege 45 minimieren die Wirkung einer Schweißlinienbildung aufgrund der Flußtrennung an dem Eintritt des ringförmigen Extrudierflußkanals 40. Wenn es erwünscht ist, können die Drosselstege an dem Düsendorn 36 als eine Alternative oder zusätzlich zur Anordnung der Düsenstege 45 auf der inneren Ringwand des ringförmigen Düsenkörpers 34 angeordnet werden. Im allgemeinen sollte die Anzahl, Größe und Form irgendwelcher verwendeter Drosselstege so ausgewählt werden, daß der Druck in der Extrudierdüse unter dem maximalen Druckvermögen des Extruders und der Extrudierdüse gehalten wird. Drosselstege werden normalerweise nicht für Polymere verwendet, die hängenbleiben und sich nachteilig thermisch zersetzen. Der Extruder führt das geschmolzene, thermoplastische Material der Kreuzkopf-Extrudierdüse 30 mit ausreichendem Druck zu, um das geschmolzene, thermoplastische Material durch den ringförmigen Extrudierflußkanal 40 und aus der Düsenaustrittsöffnung 47 herauszupressen. Die extrudierte Schlauchfolie 39 wird über die Maßgebungsscheibe 31 und die Stabilisierungsscheibe 32 durch eine geeignete Schlauchfolien-Ziehvorrichtung gezogen, wie die Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24, die in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist. Bei der in Fig. 3 gezeigten Schnittansicht wird die extrudierte Schlauchfolie 39 von Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 in einem abgeflachten Bereich berührt, der sich in Längsrichtung längs der extrudierten Schlauchfolie 39 erstreckt, und Abschnitte 48 mit einem leicht wulstförmigen Querschnitt erstrecken sich an jeder Seite der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 heraus. Da die Abschnitte 48 nicht abgeflacht werden, werden längs der Seiten der extrudierten Schlauchfolie 39 keine Falten gebildet.
Ohne eine stromabwärtige Stabilisierung, wie sie durch die Stabilisierungsscheibe 32 erfolgt, ist es für die extrudierte Schlauchfolie 39 möglich, daß sie zu der Maßgebungsscheibe 31 nicht koaxial ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn sich die Achse der extrudierten Schlauchfolie 39 während des Betriebes bewegt, kann sich der Umfang der extrudierten Schlauchfolie 39 ändern, was dazu führt, daß das Endprodukt Umfangsänderungen längs seiner Achse aufweist, die leicht die erforderlichen Toleranzen für Anwendungen überschreitet, die ein hohes Maß an Genauigkeit verlangen. Selbst wenn die Schlauchabschnitte identische Umfänge haben, werden ihre Querschnittsmittelpunkte nicht kolinear sein. Somit wird eine Stabilisierungsscheibe 32 bevorzugt, um eine koaxiale Ausrichtung zwischen der extrudierten Schlauchfolie 39 und einer Maßgebungsscheibe 31 aufrechtzuerhalten, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Ferner verhindert die Stabilisierungsscheibe stromabwärts Störungen (wie Schwingungen oder Schneideeinflüsse) daran, daß sie stromaufwärts insbesondere in der Schmelzblase in der Ausdehnungszone 54 wahrgenommen werden. Ohne eine Stabilisierungsscheibe bewirken Schwingungen oder Schnitte stromabwärts, daß sich in der extrudierten Schlauchfolie 39 an der vorlaufenden Kante der Maßgebungsscheibe 31 Umfangsringe bilden.
Es wird erneut auf Fig. 2 Bezug genommen; Druckluft oder ein anderes geeignetes Fluid wird durch eine Luftleitung 50 in wenigstens zwei Lufteinlaßkanäle 52 und durch wenigstens eine Ausnehmung 53 nach außerhalb der Achse der Dornverlängerung 42 geführt, um in der Ausdehnungszone 54 ein Luftkissen zum Ausdehnen und Tragen der extrudierten Schlauchfolie 39 zuschaffen, die umfangsmäßig die Dornverlängerung 42 umgibt wenn sie aus dem Düsenauslaß 47 austritt, und wird über die Maßgebungsscheibe 31 gezogen, die einen größeren Durchmesser als der Düsendorn 36 aufweist. Die Verwendung eines größeren Durchmessers verringert die Wahrscheinlichkeit der Berührung und des Anhaftens des geschmolzenen Polymers an der Dornverlängerung 42 während des Beginnens, unterstützt das Aufrechterhalten einer gasdichten Abdichtung zwischen dem flexiblen Schlauch und der Maßgebungsscheibe 31 und schafft eine kostenwirkungsvollere Einrichtung zum Herstellen von flexiblen Schläuchen großen Durchmessers ohne kostspielige Düsen mit Dornen großen Durchmessers. Auch ermöglicht eine solche Düse einen Ring mit kleinem Durchmesser und großem Spalt, statt einen Ring mit großem Durchmesser und kleinem Spalt zu fordern und daher einen äußerst hohen Arbeitsdruck zu verlangen. In Abhängigkeit von den relativen Durchmessern des Düsendornes 36 und der Dornverlängerung 42 kann die Ausnehmung 53 eine Reihe von Ausnehmungsabschnitten statt einer durchgehenden Nute umfassen. Genauer gesagt ist eine durchgehende Nute erforderlich, wenn sich der Durchmesser der Dornverlängerung 42 sich demjenigen des Düsendornes 36 nähert, so daß eine unterteilte Nute keinen ausreichenden Luftfilm schaffen kann, um die extrudierte Schlauchfolie 39 am Berühren und Anhaften an der Dornverlängerung 42 zu hindern. Mit anderen Worten sollte der Durchmesser der Dornverlängerung 42 in dem Bereich nahe der Verbindung der Dornverlängerung 42 mit dem Düsendorn 36 kleiner als der Durchmesser des Düsendornes 36 sein, um das extrudierte Schlauchfolienmaterial von der Dornverlängerung 42 zu beabstanden, um eine Berührung und ein Ankleben des extrudierten Schlauchfolienmaterials an der Dornverlängerung 42 während des Anfahrvorganges zu verhindern. Der Durchmesserunterschied und die minimale Strecke, die sich der Bereich axial stromabwärts von der Verbindung der Dornverlängerung 42 und dem Düsendorn 36 erstrecken muß, hängt von den speziellen Werkstoffen, der Temperatur, der Luftgeschwindigkeit in den Kanälen 52 und anderen verwendeten Variablen ab. Eine Berührung und Ankleben des extrudierten, schlauchförmigen Materials an der Dornverlängerung wurde stets beim Anfahren angetroffen, wenn der Durchmesser der Dornverlängerung 42 in dem Bereich unmittelbar der Verbindung der Dornverlängerung 42 mit dem Düsendorn 36 benachbart gleich dem Durchmesser des Düsendornes 36 war. Zufriedenstellende Ergebnisse beim Anfahren wurden mit Dornverlängerungen erzielt, deren Radius von ungefähr 3,2 mm bis ungefähr 19 mm kürzer als der Radius des Dornes war, wobei sich der Bereich mit kürzerem Radius von ungefähr 9,5 mm bis ungefähr 12,7 mm axial stromabwärts von der Verbindung der Dornverlängerung 42 mit dem Düsendorn 36 erstreckt. Diese Abmessungen dienen dem Zweck der Erläuterung, und andere Werte außerhalb dieser Bereiche können in Abhängigkeit von den besonderen Werkstoffen und anderen Bedingungen, die verwendet worden sind, verwendet werden. Auf alle Fälle sollte der Durchmesser der Dornverlängerung ausreichend kleiner als der Durchmesser des Dornes sein, um eine Berührung und ein Anhaften des extrudierten, schlauchförmigen Materiales an der Dornverlängerung während des Anfahrens zu verhindern. Ferner sollte daran gedacht werden, daß der Durchmesser der Dornverlängerung auch ausreichend groß sein sollte, die Aufnahme der Zuführleitungen zu ermöglichen, die irgendwelche Fluide, Elektrizität und so weiter zu den Bauteilen stromabwärts des Dornes zuführen. Die Verteilung der Lufteinlaßkanäle 52 und die Luftdrücke müssen längs der Ausnehmung 53 nicht gleichförmig sein. Ferner können die Lufteinlaßkanäle 52 senkrecht oder unter irgendeinem geeigneten spitzen oder stumpfen Winkel zu der Achse der Dornverlängerung 42 sein. Wenn erwünscht, können die Auslässe der Lufteinlaßkanäle 52 gedrosselt sein, beispielsweise durch eine Lippe (nicht gezeigt) auf einer Seite der Ausnehmung 53, die über die Auslässe der Lufteinlaßkanäle 52 hängt, wodurch der Weg der Luftströmungen abgelenkt wird, wenn sie in die Ausdehnungszone 54 von den Auslässen der Lufteinlaßkanäle 52 eintreten. Die Ausnehmung 53 in der Dornverlängerung 42 dient dazu, die Luftgeschwindigkeit zu verteilen und zu steuern und erleichtert auch das Anfahren des Extrudiervorganges, indem verhindert wird, daß die extrudierte Schlauchfolie 39 an der Dornverlängerung 40 anhaftet, wenn sie anfangs aus dem Düsenauslaß 47 austritt und von Hand über die Maßgebungsscheibe 31 und die Stabilisierungsscheibe 32 gezogen wird. Luft von der Ausdehnungszone 54 kann aus der Kreuzkopf-Extrudierdüse 30 durch Luftauslaßkanäle 56 und eine Luftleitung 58 austreten. Es wird bevorzugt, daß die Luftaustrittskanäle 56 von dem Düsenauslaß 47 fort abgewinkelt sind, um ein Verstopfen durch geschmolzenes Polymer während des Anfahrens, des Abstellens und ähnlichem zu verhindern. Die der Ausdehnungszone 44 zugeführte Luft dient, auszudehnen, zu kühlen oder zu heizen und eine physikalische Abstützung in der Form eines Luftkissens für die extrudierte Schlauchfolie 39 zu bilden und den Abstand zwischen der extrudierten Folie 39 und der Dornverlängerung 42 aufrechtzuerhalten, wie es in den Fig. 2 und 5 gezeigt ist. Die der Ausdehnungszone 54 zugeführte Luft wird durch die dichte Abdichtung zwischen der extrudierten Schlauchfolie 39 und der Umfangsoberfläche 74 der Maßgebungsscheibe 31 daran gehindert, zwischen der extrudierten Schlauchfolie 39 und der Umfangsoberfläche 74 der Maßgebungsscheibe 31 vorhanden zu sein. Die Luft kann auch einen Gleitfilm zwischen der extrudierten Schlauchfolie 39 und der Umfangsoberfläche 74 der Maßgebungsscheibe 31 liefern. Vor dem Einführen von Luft von der Luftleitung 50 in die Einlaßkanäle 52 strömt die Luft durch ein Ablenkteil 61, um die Luftgeschwindigkeit zu verteilen und zu steuern, um dadurch die Bildung von örtlichen, ungleichförmigen Mustern und starken Luftströmen in dem Luftkissen zu minimieren, das in der Ausdehnungszone 54 gebildet wird. Das Ablenkteil 61 kann beispielsweise organische oder anorganische Fasern, wie Messingwolle, umfassen. Druckluft oder ein anderes geeignetes Gas, wie Stickstoff, wird durch die Luftleitung 62 in die Stabilisierungszone 63 zwischen der Maßgebungsscheibe 31 und der Stabilisierungsscheibe 32 zugeführt, um die extrudierte Schlauchfolie 39 zu stabilisieren und ihr Zusammenfallen zu verhindern, wenn sie über die Maßgebungsscheibe 31 gezogen wird. Der Lufteinlaß zu der Stabilisierungszone 63 kann einfach über ein einzelnes Rohr, wie die Luftleitung 62, erfolgen. Im Hinblick auf die engen Umfangstoleranzen, die für die endgültige extrudierte Schlauchfolie 39 verlangt werden, ist es von Vorteil, den Luftdruck in der Ausdehnungszone 54 und in der Stabilisierungszone 63 während des Betriebes unabhängig zu steuern. Während des Anfahrens wird ein wesentlich höherer Luftdruck in der Ausdehnungszone 54 benötigt, aber wenn die extrudierte Schlauchfolie 39 zuerst über die Maßgebungsscheibe 31 geschlossen wird, muß der Luftdruck sofort verringert werden oder sonst zerplatzt die extrudierte Schlauchfolie 39. Um diese Betriebsänderung zu erleichtern und den Luftdruck in der Ausdehnungszone 54 und der Stabilisierungszone 63 zu steuern, kann ein Luftverteilungssystem, wie es in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt ist, verwendet werden. Dieses Luftverteilungssystem arbeitet in drei Betriebsarten. Bei der Anfahrbetriebsart, die in Fig. 6 gezeigt ist, ist das Ventil 64 offen, das Ventil 65 ist geschlossen und das Vierweg- Ventil 66 ist so eingestellt, daß die meiste Luft von der Lufteinlaßleitung 67 zu der Luftleitung 50 und in die Ausdehnungszone 54 fließt (siehe auch Fig. 2 und 5). Wenn die extrudierte Schlauchfolie 39 um die Maßgebungsscheibe 31 herum geschlossen ist, wird das Vierweg-Ventil 66 so umgeschaltet, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, damit zu der Ausdehnungszone 54 über die Luftleitung 50 fließende Luft durch einen Hochpräzisionsluftregler 68 für 0 bis 0,14 Kg cm² fließt, und die restliche Luft fließt in die Stabilisierungszone 63 über die Luftleitung 62. Wenn die extrudierte Schlauchfolie 39 um die Stabilisierungsscheibe 32 herum geschlossen ist, wird das Ventil 64 geschlossen und das Ventil 65 wird geöffnet, so daß Luft von der Lufteinlaßleitung 67 in die Stabilisierungszone 63 über die Luftleitung 62 fließende Luft durch einen Hochpräzisionsluftregler 69 für 0 bis 0,7 Kg cm² geleitet wird.
Es wird erneut auf die Fig. 2 Bezug genommen; ein Ventil (nicht gezeigt) ist an dem Auslaß der Luftleitung 58 angebracht, um die Luftströmung von der Ausdehnungszone 54 zu steuern. Ein Kühlfluid wird durch die Kühlfluideinlaßleitung 70 in eine ringförmige Kühlkammer 71 eingebracht, die nahe dem Umfang der Maßgebungsscheibe 31 angeordnet ist, und von der ringförmigen Kühlkammer 71 durch die Kühlfluidauslaßleitung 72 abgeführt. Die stromaufwärtige Randkante 73 der Maßgebungsscheibe 31 besitzt vorzugsweise einen abgewinkelten Querschnitt, um ein Abschleifen oder Vibrieren der extrudierten Schlauchfolie 39 zu verhindern. Es scheint, daß eine stromaufwärtige Randkante 73 mit nach und nach abgerundetem Querschnitt ermöglichen kann, daß die extrudierte Schlauchfolie 39 frühzeitig mit einem Umfang fest wird, der zu klein ist, um sich über die Maßgebungsscheibe 31 zu bewegen, und ein Vibrieren erzeugt. Somit besitzt die stromaufwärtige Randkante 73 der Maßgebungsscheibe 31 vorzugsweise einen relativ scharfen abgewinkelten Querschnitt, wo ein Vibrieren unerwünscht ist oder wo die extrudierte Schlauchfolie 39 nicht über die Maßgebungsscheibe 31 gezogen werden kann. Ferner kann die Umfangsoberfläche 74 der Maßgebungsscheibe 31, wenn es erwünscht ist, nach und nach in Richtung zu der Achse der Maßgebungsscheibe 31 in der stromabwärtigen Richtung abgeschrägt sein, um ein Temperaturschrumpfen auszugleichen. Die Temperatur der Kreuzkopf-Extrudierdüse 30 wird durch Regeln des elektrischen Stromes zu dem Widerstandsheizband 75 gesteuert, das den ringförmigen Düsenkörper 34 umgibt, und zu dem Widerstandsheizband 76, daß die einstellbare Düsenplatte 38 umgibt. Wenigstens drei und vorzugsweise 8 bis 16 Abstandseinstellbolzen 77 sind über den gesamten Umfang der einstellbaren Düsenplatte 38 in einer allgemein radialen Ausrichtung angeordnet, obgleich andere geeignete Bolzenkonfigurationen verwendet werden können, wenn es erwünscht ist. Diese Abstandseinstellbolzen 77 ermöglichen Änderungen zwischen der Position der einstellbaren Düsenplatte 38 relativ zu dem Düsendorn 36 durchzuführen. Die Einstellung der Abstandseinstellbolzen 77 wird vorgenommen, nachdem die Bolzen (nicht gezeigt) befestigt worden sind, die die einstellbare Düsenplatte 38 an dem Düsendorn 36 befestigen. Nachdem die Einstellung der Abstandseinstellbolzen 77 abgeschlossen ist, werden die Befestigungsbolzen erneut angezogen, um eine Bewegung der einstellbaren Düsenplatte 38 relativ zu dem Düsendorn 36 zu verhindern. Keiner der Abstandseinstellbolzen 77 erstreckt sich zu dem Dorn über den ringförmigen Extrudierflußkanal 40, wodurch eine mögliche Quelle von Fließlinien ausgeschlossen wird. Die Leitungen für Luft und Kühlfluid sind durch eine geradlinige Hülse 78 geführt, die längs der Achse des Düsendornes 36 eingepaßt ist. Die geradlinige Hülse 78 kann Isoliermatieral umfassen, beispielsweise eine Keramikauskleidung, die die Luft- und Kühlfluidleitungen gegen von dem Düsendorn 36 ausgehende Wärme isoliert und die Temperaturstabilität des Düsendornes 36, der Polymerschmelze und so weiter fördert. Eine Dichtung 79 aus Messing oder einem anderen geeigneten Material in dem hohlen Kern 80 der Dornverlängerung 42 wirkt als eine Luftschranke zwischen den Lufteinlaßkanälen 52 und Luftauslaßkanälen 56.
Bezug nehmend auf Fig. 8 ist dort eine Axialkopf-Extrudierdüse 91 gezeigt, die als die in Fig. 1 gezeigte Extrudierdüse 16 verwendet werden kann. Die Axialkopf-Extrudierdüse 91 umfaßt einen ringförmigen Düsenkörper 94, der einen schwebenden Düsendorn 96 umläuft, der einen konusförmigen Düsendornabschnitt 98 und einen zylinderförmigen Düsendornabschnitt 100 aufweist. Der schwebende Düsendorn 96 ist an dem ringförmigen Düsenkörper 94 mit wenigstens drei kreuzförmigen Beinen 102 (nur zwei sind in Fig. 8 gezeigt) befestigt. An dem ringförmigen Düsenkörper 94 ist eine ringförmige, einstellbare Düsenplatte 104 befestigt, die auch den Düsendorn 96 umschließt. Die einstellbare Düsenplatte 104 erlaubt die Einstellung des Düsenspaltes an dem Düsenauslaß 106 zwischen dem Düsendorn 96 und der einstellbaren Düsenseite 104 zur Foliendickenänderung. Der ringförmige Düsenkörper 94 und die ringförmige, einstellbare Düsenplatte 104 sind von dem Düsendorn 96 beabstandet und arbeiten mit ihm zusammen, um einen ringförmigen Extrudierflußkanal 108 zu bilden. Die einstellbare Düsenplatte 104 ist an dem ringförmigen Düsenkörper 94 durch den Rückhaltering 110 und eine Mehrzahl von Rückhaltebolzen 112 (nur einer ist in Fig. 8 gezeigt) befestigt. Einstellungen für den Düsenspalt an den Düsenauslaß 106 werden gemacht, indem die Einstellbolzen 104 (nur einer ist in Fig. 8 gezeigt) angezogen oder gelockert werden. Im allgemeinen werden wenigstens drei Einstellbolzen 114 verwendet, um in angemessener Weise die Abmessungen des Düsenspaltes an dem Düsenauslaß 100 zu steuern. Die Temperatur der Axialkopf-Extrudierdüse 91 wird gesteuert, indem die elektrische Leistung zu den Widerstandsheizbändern 116 und 117 geregelt wird, die den ringförmigen Düsenkörper 94 bzw. den Rückhaltering 110 umgeben. Eine Dornverlängerung 118 ist an dem zylinderförmigen Düsendornabschnitt 100 des Düsendornes 96 befestigt. Die Dornverlängerung 118 und der Halteschaft 119 halten eine Maßgebungsscheibe 123 und beabstanden die Maßgebungsscheibe 123 von dem ringförmigen Düsenkörper 94, um eine Ausdehnungszone 131 ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Ausdehnungszone 18 zu erzeugen.
Beim Betrieb wird eine Polymerschmelze von einem Extruder, wie der in Fig. 1 gezeigte Extruder 12, in den ringförmigen Düsenkörper 94 der Axialkopf-Extrudierdüse 91, durch einen ringförmigen Extrudierflußkanal 108 und aus dem Düsenauslaß 106 herausgepumpt, um eine extrudierte Schlauchfolie 122 zu bilden. Die extrudierte Schlauchfolie 122 wird über eine Maßgebungsscheibe 123 und eine Stabilisierungsscheibe (nicht gezeigt), wie die in Fig. 1 gezeigte Stabilisierungsscheibe 22, von einer Schlauchziehvorrichtung (nicht gezeigt) gezogen, wie die in Fig. 1 gezeigte Schlauchziehvorrichtung. Druckluft wird von einer geeigneten Quelle, wie die in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellte, durch den Kanal 124 in dem oberen Bein 102 und den Düsendorn 96, die Luftkammer 126 und die Lufteinlaßkanäle 127, 128, 129 und 130 der Ausdehnungszone 131 zugeführt, um in der Ausdehnungszone 131 ein Luftkissen zum Ausdehnen und Halten der extrudierten Schlauchfolie 122 zu bilden, wenn sie aus dem Düsenauslaß 106 austritt und über die Maßgebungsscheibe 123 gezogen wird. Die Lufteinlaßkanäle 127 und 128 sind über den gesamten Umfang der Luftkammer 126 in einer allgemein radialen Ausrichtung angeordnet, wohingegen die Lufteinlaßkanäle 129 und 130 wenigstens längs der oberen Hälfte der Dornverlängerung 118 angeordnet sind, um die Wirkungen des Eigengewichtes auf die extrudierte Schlauchfolie 122 auszugleichen, wenn eine Extrudierung in einer horizontalen Ausrichtung durchgeführt wird. Wenn die Extrudierung in einer vertikalen Ausrichtung durchgeführt wird, wären die Lufteinlaßkanäle 129 und 130 normalerweise über den gesamten Umfang der Dornverlängerung 118 angeordnet. Ferner wird der Ausdehnungszone 131 von den Lufteinlaßkanälen 127 und 128 zugeführte Luft zuerst durch eine Ausnehmung 132 zugeführt, die dazu dient, die Geschwindigkeit der eintretenden Luft zu verteilen und zu verringern. Die Ausnehmung 132 in der Dornverlängerung 118 dient auch dazu, die Luftgeschwindigkeit zu verteilen und zu steuern und erlaubt ein Anfahren des Extrudiervorganges, wobei die erschlaffte extrudierte Schlauchfolie 122 am Anhaften der Dornverlängerung 118 gehindet wird, wenn sie anfangs aus der Düsenöffnung 106 austritt. Wenn es erwünscht ist, können die Auslässe der Lufteinlaßkanäle 127 und 128 gedrosselt sein, beispielsweise durch eine Lippe (nicht gezeigt) an einer Seite der Ausnehmung 132, die die Auslässe von Lufteinlaßkanälen 127 und 128 überhängt, wodurch der Weg der Luftströmung beim Eintreten in die Ausdehnungszone 131 von den Auslässen der Lufteinlaßkanäle 127 und 128 abgelenkt wird. Wie bei der vorhergehend beschriebenen Kreuzkopf-Extrudierdüsen-Ausführungsform dient die der Ausdehnungszone 131 zugeführte Luft dazu, auszudehnen, zu kühlen und eine physikalische Abstützung in der Form eines Luftkissens für die extrudierte Schlauchfolie 122 zu bilden. Wenn es erwünscht ist, kann die der Ausdehnungszone 131 zugeführte Luft eine Quelle für ein Luftgleiten zwischen der extrudierten Schlauchfolie 122 und der Umfangsoberfläche 133 der Maßgebungsscheibe 123 sein. Die Luft von der Ausdehnungszone 131 kann wahlweise durch Lüftungsöffnungen 134 in der Maßgebungsscheibe 123 entlüftet werden.
Ein wahlweiser, äußerer Druck/Unterdruck-Schwebering 135 ist auch in Fig. 8 gezeigt. Während des Betriebes des Schweberinges 135 üben Abschnitte der inneren Ringoberfläche 136 des Schweberinges 135 ein Ansaugen oder einen Druck durch positiven oder negativen Luftdruck auf die Außenoberfläche der extrudierten Schlauchfolie 122 durch Luftkanäle 137 aus, wie es in Abhängigkeit von den besonderen extrudierten Materialien erwünscht ist. Die Verteilung der Luftkanäle 137 und der Drücke durch sie hindurch muß über die innere Ringoberfläche 136 des Schweberinges 135 nicht gleichförmig sein. Die axiale Länge der Dornverlängerung 118 und derjenigen des Schweberinges 135 können so ausgewählt werden, daß die geschmolzene extrudierte Schlauchfolie 122, die von der Düse 91 extrudiert wird, durch Luftschweben gehalten wird, wenn die Schlauchfolie 122 aus dem Bereich der Auslaßdüse 106 austritt. Die Schlauchfolie 122 wird durch Luftschweben längs ihres axialen Weges zu der Maßgebungsscheibe 123 gestützt. Die Schlauchfolie 122 wird eine ausreichende Strecke längs ihres axialen Weges gestützt, bis ihre Form durch Erstarrung des geschmolzenen Materials sichergestellt ist. Eine Erstarrung kann vor, während oder nach dem Durchgang des Schlauches über die äußere Umfangsoberfläche 123 der Maßgebungsscheibe 123 auftreten. Die Verfestigung kann gegebenenfalls sichtbar durch eine auffallende Änderung der Durchsichtbarkeit über den Umfang der Schlauchfolie 123 festgestellt werden und wird als eine "Erstarrungslinie" bezeichnet.
Der Schwebering 135 und die Dornverlängerung 118 können eine axiale Länge von beispielsweise in der Größenordnung von ungefähr 305 mm aufweisen, und der Unterschied zwischen dem Innenwanddurchmesser des Schweberinges 135 und dem Außendurchmessers der extrudierten Schlauchfolie 122 kann beispielsweise von ungefähr 0,13 mm bis ungefähr 25,4 mm sein. Vorzugsweise sollte der Schlauch außer Berührung mit der Dornverlängerung 118 und dem Schwebering 135 gehalten werden. Wenn die ringförmige Maßgebungsscheibe 123 verwendet wird, eine Drucklufttasche oder ein Luftkissen in dem Ringbereich zwischen der Dornverlängerung und dem Schlauch zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, kann man zulassen, daß der Schwebering berührt wird. Eine Berührung mit dem Schwebering 135 kann für eine Maßgebung von außen oder zum Verleihen einer Außentextur auf der extrudierten, Schlauchfolie 122 wünschenswert sein. Der Schwebering 135 und die ringförmige Maßgebungsscheibe 123 können zusammenwirken, unter sich die Last aufzuteilen, oder entgegengesetzt wirken, um die Stabilität zu verstärken und die Empfindlichkeit zu verringern.
Es wird auf die Fig. 9 und 10 Bezug genommen, in denen eine alternative Ausführungsform einer ein Kühl- oder Heizmedium verwendenden Maßgebungsscheibe gezeigt ist, die eine Maßgebungsscheibe 140 mit einem Steg 142 umfaßt, der einen Spiralweg über die äußere Umfangsfläche 144 der Maßgebungsscheibe 140 beschreibt. Wenn es erwünscht ist, können ein oder mehrere parallele Spiralwege für einen Wärmetauschmittelfluß mit gleichem Storm oder im Gegenstrom verwendet werden. Die Nuten 148 und 150 umlaufen auch den Außenumfang jeder Seite der Maßgebungsscheibe 140 für den Eintritt und Austritt des Wärmeaustauschmediums. Eine Hülse 152 ist eng gegen den Scheitel des Steges 142 gepaßt, um wenigstens eine lange Spiralkammer 154 über die äußere Umfangsfläche 144 der Scheibe 140 zu bilden. Eine enge Passung kann durch irgendeine geeignete Einrichtung erreicht werden, wie eine reine mechanische Befestigung, wie Bolzen, und/oder eine Temperaturwirkung. Die Maßgebungsscheibe 140 und die Hülse 144 sind fest zwischen eine Rückhalteplatte 156 und eine Vorderplatte 158 oder ein einstückig hergestelltes Teil zwischengefügt, um einen Ringkanal 160 bzw. Ringkanal 162 zu bilden. Beim Betrieb wird ein Kühl- oder Heizfluid, wie Wasser, durch Einlaßkanäle 164 zu dem Ringkanal 160, zu der Spiralkammer 154, dem Ringkanal 162 geführt und durch die Auslaßkanäle 166 herausgelassen. Diese Ausführungsform soll die Gleichförmigkeit des Kühlens der äußeren Umfangsoberfläche 144 verbessern, das heißt der äußeren Oberfläche der Hülse 152. In Fig. 9 ist auch die Verwendung der Ringkanäle 167 und 168 dargestellt, um die Maßgebungsscheibe 140 wärmemäßig von der haltenden Dornverlängerung oder dem Halteschaft zu isolieren. Andere geeignete Einrichtungen, um die Maßgebungsscheibe zu isolieren, wie eine Keramikhülse und ähnliches, können statt oder zusätzlich zu den Ringkanälen verwendet werden. Ferner kann eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen wahlweise in die Konstruktion der Maßgebungsscheibe 140 eingebaut werden, damit Fluid dort hindurchgehen kann.
Eine andere Ausführungsform einer Maßgebungsscheibe ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt und umfaßt eine Maßgebungsscheibe 170 mit einer äußeren Umfangsfläche 172, die einen abgeschrägten Abschnitt 174 aufweist, der sich nach unten in stromabwärtiger Richtung neigt. Die vordere Kante 175 auf der stromaufwärtigen Seite der Maßgebungsscheibe 170 sollte vorzugsweise einen scharfen Rand aufweisen, weil der Betrieb gezeigt hat, daß ein nach und nach runder Querschnitt zuließe, daß sich der Schlauch mit einem zu kleinen Umfang verfestigt und entweder ein Vibrieren und Vibriermarkierungen (die bei manchen Anwendungen wünschenswert sein können) bewirkt oder bewirkt, daß der Schlauch zu klein war, um beim Anfahren über die Maßgebungsscheibe 170 gezogen zu werden. Eine Seite der Scheibe 176 enthält eine Ringnut 178 nahe ihrem Umfang. Eine Vorderplatte 179 überdeckt die Ringnut 178, um einen Ringkanal 180 zu erzeugen. Die Vorderplatte 178 ist an der Scheibe 176 mit einem Abdichtungsmittel und einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 182 befestigt. Beim Betrieb wird eine Kühlflüssigkeit, wie Wasser, durch den Einlaßkanal 184 dem Ringkanal 180 zugeführt und durch den Auslaßkanal 186 ausgelassen. Wenn es erwünscht ist, kann eine Mehrzahl von Einlaß- und Auslaßkanälen verwendet werden. In Fig. 11 ist auch die Verwendung eines Ringkanals 188 dargestellt, um die Maßgebungsscheibe 170 wärmemäßig gegen die tragende Dornverlängerung oder den Halteschaft zu isolieren. Andere geeignete Einrichtungen, um die Maßgebungsscheibe zu isolieren, können statt oder zusätzlich zu dem Ringkanal 188 verwendet werden. Gewindestifte 190 sind vorgesehen, um die Maßgebungsscheibe 170 auf der tragenden Dornverlängerung oder dem Halteschaft zu befestigen. Wahlweise können Entlüftungslöcher 192 verwendet werden, um das Entfernen von Luft aus der Ausdehnungszone zu erleichtern, wenn eine solche Luftentfernung als wünschenswert angesehen wird. Die Entlüftungslöcher 192 können mit Gewinde versehen sein, um das Einführen von Gewindestöpseln (nicht gezeigt) zu ermöglichen, um Luft daran zu hindern, durch die Entlüftungslöcher 192 zu fließen.
Weitere Einzelheiten der Stabilisierungsscheibe 22 sind in den Fig. 13 und 14 und der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 für die Schlauchfolie in Fig. 1 dargestellt. Fig. 14 ist eine Schnittansicht der Fig. 13 in der durch die Pfeile BB angegebenen Richtung. An der Stabilisierungsscheibe 22 sind drei Befestigungsplatten 200, 202 und 203 angebracht, die als eine freitragende Halterung für Führungsschuhhaltearme 204 und Führungsschuhe 206 arbeiten. Die Führungsschuhe 206 sind auf jeder Seite der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 positioniert. Die Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 für die Schlauchfolie umfaßt ein Paar flexibler Bänder 208 und 210, die auf Walzen 212 und 214 bzw. Walzen 216 und 218 angebracht sind. Die Walzen 212, 214, 216 und 218 laufen auf Achsen 220, 222, 224 bzw. 226. Die Achsen 220, 222, 224 und 226 sind an einer geeigneten, nicht gezeigten Halterung angebracht. Wenigstens eine Walze für jedes flexible Band wird durch eine geeignete, nicht gezeigte Antriebseinrichtung angetrieben. Die flexiblen Bänder 208 und 210 könne aus irgendeinem geeigneten, flexiblen, gleichmäßigen oder zusammengesetzten Material, wie Naturgummi, synthetischem Gummi, elastischem Schaum, faserverstärktem Gummi und ähnlichem hergestellt sein.
Beim Betrieb wird die extrudierte Schlauchfolie 227 über die Stabilisierungsscheibe 22 mit der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 gezogen. Damit eine faltenfreie Schlauchfolie 227 erreicht wird, läßt man einen Rand auf jeder Seite der extrudierten Schlauchfolie 227 über jede Seite der flexiblen Bändern 208 und 210 hinaus vorstehen, um während des Ziehvorganges ein Abflachen zu vermeiden. Eine Querschnittsansicht der Schlauchfolie 227 längs BB ist in Fig. 14 gezeigt. Wenn die Schlauchfolie 227 zwischen den flexiblen Bändern 208 und 210 gezogen wird, nimmt sie die Querschnittsform einer Hantel an. Führungsschuhe 206 laufen auf der Innenseite der Enden des hantelförmigen Abschnittes der extrudierten Schlauchfolie 227, um das Folgen der Schlauchfolie 227 durch die Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 sicherzustellen. Diese Führungsschuhe 206 können die Innenseite der extrudierten Schlauchfolie 227 berühren, entweder vor, während und/oder nachdem die Oberfläche an den Walzen 212 und 216 vorbeiläuft. Obgleich die Führungsschuhe 206 in Fig. 14 mit einem Halbkreisquerschnitt gezeigt sind, kann irgendeine geeignete Form, wie ein voller Kreis, ein Oval und ähnliches verwendet werden. Wie es in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist, müssen die Innenseiten der gegenüberliegenden Seiten der Schlauchfolie 227 einander nicht berühren, wenn die Folie 227 zwischen den flexiblen Bändern 208 und 210 gezogen wird. Beispielsweise kann die Reibungskraft zwischen der Schlauchfolie 227 und dem Band oder die elektrostatische Anziehungskraft zwischen der Schlauchfolie und dem Band ausreichend sein, um die Folie zu ziehen.
In den Fig. 15 und 16 ist eine andersartige Ausführungsform einer Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 dargestellt. Diese Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 250 umfaßt ein Paar flexibler Bänder 251 und 252, die auf einer Antriebswalze 254, auf Druckwalzen 256 und 258, und einer Leerlaufwalze 260 und einer Antriebswalze 262, auf Druckwalzen 264 und 266 bzw. einer Leerlaufwalze 268 angebracht sind. Die flexiblen Bänder 251 und 252 erstrecken sich längs der Achse des Schlauches 270. Die flexiblen Bänder 251 und 252 sind im allgemeinen lang und schmal und auf durchmessermäßig gegenüberliegenden Seiten des Schlauches 270 angeordnet, um den Mittelbereich des Schlauches zwischen den aktiven Seiten der flexiblen Bänder 251 und 252 zusammenzudrücken, bis die Innenseiten des Schlauches 270 voneinander eng beabstandet oder in tatsächlicher Berührung miteinander sind. Die Weiten der flexiblen Bänder 251 und 252 sind so ausgewählt, daß sich der Schlauch über die Ränder der flexiblen Bänder 251 und 252 nach außen erstreckt, um einen einer zusammengedrückten 8 ähnlichen Querschnitt zu bilden. Wegen des kleinen Krümmungsradius an jedem Ende 272 des Querschnittes der zusammengedrückten Zahl 8, wird der Schlauch 270 nicht gefaltet oder dauerhaft verformt. Die Länge der flexiblen Bänder 251 und 252 ist so ausgewählt, daß eine ausreichende Reibungsberührung geliefert wird, den Schlauch 270 von der Düse fortzuziehen.
Bei Ausführungsformen, bei denen eine Falte oder eine andere Verformung des Schlauches wegen der an die Arbeitsweise des Produktes gestellten Anforderungen oder hoher Kosten wegen großen Materialverschnittes nicht zugelassen werden können, kann man wahlweise einen Ausdehnungsunterdruck-Schwebering verwenden, der nahe dem Auslaß der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 angeordnet ist. Das Eingliedern des Ausdehnungsunterdruck-Schweberinges in die Extrudierstraße ist wahlweise in dem Sinn, daß manche Werkstoffe dem Schlauch erlauben, unmittelbar von der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 zu einer Schneidevorrichtung ohne erneutes Formen des Schlauches zu laufen. Genauer gesagt befindet sich, wenn das Extrudat die Ziehvorrichtung 250 verläßt, die dünnwandige, extrudierte Schlauchfolie 17 mit großem Durchmesser aus geschmolzenem Polymer oder einer Polymerzusammensetzung normalerweise in einem teilweise zusammengefallenen Zustand mit einem Querschnitt ähnlich dem der Zahl 8. Um die Schlauchfolie 17 in eine Schlauchform zurückzubringen und um gewisse Ausführungsformen zum Schneiden des Schlauches zu erleichtern, kann ein Ausdehnungsunterdruck-Schwebering 25, wie der in Fig. 1 dargestellte, wahlweise unmittelbar dem Ausgang der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 benachbart angeordnet werden. So kann dieser Ausdehnungsunterdruck-Schwebering in Konstruktion und Arbeitsweise ähnlich dem der Düse nachgeschalteten Druck/Unterdruck-Schwebering 135, der in Fig. 8 gezeigt ist, mit der Ausnahme sein, daß der Ring mit Unterdruck (relativ zu dem Atmosphärendruck) vollständig um den Umfang herum betrieben wird. Die Verteilung und die Größe der Löcher werden ausgewählt, die Schwerkraftwirkung auf einen horizontal, extrudierten Schlauch zu überwinden und eine Berührung der Außenoberfläche des Schlauches mit der Innenoberfläche des Ausdehnungsringes zu verhindern. Die Länge und die Verteilung der Löcher in dem Ring werden ausgewählt, um sicherzustellen, daß, wenn der Schlauch von Hand innerhalb des Ringes während des Anfahren der Extrudiervorrichtung angeordnet worden ist, die Form während des Extrudiervorrichtungsbetriebes beibehalten wird. Der Innendurchmesser des Ausdehnungsunterdruck-Schweberinges 25 ist etwas größer als der Außendurchmesser des extrudierten Schlauches 17, wodurch ermöglicht wird, daß der Schlauch ohne Antreffen irgendwelcher Hindernisse durch den Ausdehnungsunterdruck- Schwebering 25 in Richtung seiner Achse hindurchlaufen kann. Alternativ kann der Schlauch 17 eine Abdichtung, wie Teflon, berühren. Eine Abstützung wird durch den Ausdehnungsunterdruck-Schwebering 25 mittels eines Unterdruckes (relativ zum Atmosphärendruck) vorgesehen, der gleichzeitig in dem oberen und unteren Bereich der Grenzschicht zwischen dem Schlauch 17 und dem Ausdehnungsunterdruck-Schwebering 25 angelegt wird. Wenn es erwünscht ist, kann der Unterdruck/Druck- Schwebering zum Halten nur mit Unterdruck in dem oberen Bereich der Grenzfläche zwischen dem Ausdehnungsunterdruck- Schwebering 25 und dem Schlauch 17 und bei Atmosphärendruck in dem unteren Bereich der Grenzfläche betrieben werden.
Wenn Löcher mit gleichförmigem Durchmesser verwendet werden, können mehr solcher Löcher in den oberen Abschnitt der Grenzfläche des Unterdruck/Druck-Schweberinges zum Halten als in dem unteren Abschnitt verwendet werden, um die Schwerkraft auszugleichen. Ferner kann der Druck (positiv und negativ) um den Kreisumfang der Grenzfläche des Unterdruck/Druck-Schweberinges zum Halten so gesteuert werden, daß eine dauerhafte Verformung der Form oder der Dicke in das zylindrische Endprodukt nicht eingeführt wird.
Eine andersartige Ausführungsform des Ausdehnungsunterdruck- Schweberinges 25 ist in Fig. 17 gezeigt, wo der Schwebering einen oberen Abschnitt 300, eine Unterdrucköffnung 301, einen unteren Abschnitt 302 und eine Unterdruck/Druck-Öffnung 303 umfaßt. Abschnitte der inneren Ringfläche von jedem Schweberingabschnitt 300 und 302 können ein Ansaugen über einen Luftunterdruck an der Außenfläche der extrudierten Schlauchfolie 17 durch Luftkanäle 304 ausüben, wie es in Abhängigkeit von den besonderen Werkstoffen, die verwendet wurden, die Schlauchfolie 17 zu bilden, erwünscht wird. Die Größe und die Verteilung der Luftkanäle 304 und der Drücke durch sie muß längs der gesamten Innenringfläche von jedem Schweberingabschnitt 300 und 302 nicht gleichförmig sein. Die Schlauchfolie 17 wird durch den Schwebering längs ihrer Bewegungsachse zu der Schneidevorrichtung 26 getragen. Eine wiederum andersartige Ausführungsform des Ausdehnungsunterdruck-Schweberinges 25 ist in Fig. 18 gezeigt, die einen inneren Foramin-Kern 306 umfaßt, der in eine Zylinderhülse 308 eingeführt ist. Die Enden des inneren Foramin-Kernes 306 tragen Flansche 310 und 312, die als Dichtungen dienen.
Der aus dem Ausdehnungsunterdruck-Schwebering 25 austretende, ausgedehnte Schlauch 17 wird dann zu einer Schneidevorrichtung 26 gelenkt, die in Fig. 1 dargestellt ist. Die Schneidevorrichtung 26 kann eine sich bewegende Unterdruckschneidevorrichtung 320 umfassen, die in Fig. 19 dargestellt ist und zwei eng beieinander angeordnete, aufklappbare, geteilte Unterdruckringe umfaßt, einen stromaufwärtigen, aufklappbaren, geteilten Unterdruckring 322 und den anderen stromabwärtigen, aufklappbaren, geteilten Unterdruckring 324. Diese eng benachbarten, geteilten Unterdruckringe fassen den extrudierten Schlauch 17 sicher und halten ihn in einer ausgedehnten Zylinderform, während eine Schneideeinrichtung 326 den Schlauch 17 über seinen Umfang durchschneidet. Der stromaufwärtige, geteilte Unterdruckring 322 dient auch als ein Formausdehnungsring, wenn er etwas offen ist. Die gesamte Schneidevorrichtung 320 gleitet auf einem oder mehreren Halteschäften 328 und bewegt sich mit dem Schlauch 17 in einer angepaßten und gesteuerten Längsrichtung mit den geteilten Unterdruckringen 322 und 324, die an den Schlauch 17 schließen und ihn erfassen, wenn er sich von der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 fortbewegt und sich dann öffnen und von dem Schlauch fortbewegen, damit der Schlauch während der umgekehrten oder stromaufwärtigen Bewegung der sich bewegenden Unterdruckschneidevorrichtung 320 gleiten kann. Wenn es erwünscht ist, kann die Schneidevorrichtung 320 an einem Haltestift 328 befestigt werden, und der Halteschaft 328 kann verschiebbar in irgendeiner geeigneten Halteeinrichtung (nicht gezeigt) befestigt werden. Die Schneidevorrichtung 320 kann durch irgendeine geeignete Einrichtung (nicht gezeigt) hin- und herbewegt werden, wie von einem Seil, das von einer an einem umkehrbaren Motor angebrachten Rolle angetrieben wird, von einem durch Luft oder hydraulisch betriebenen, hin- und hergehenden Kolben, von einem von einem umkehrbaren Motor angetriebenen Reibrad oder Zahnrad, das an dem Schaft 328 oder dem Gehäuse 344 oder ähnlichem eingreifen kann. Die Schneideeinrichtung 326 kann irgendeine geeignete Einrichtung umfassen, wie die umsteuerbare, drehbare Schneidklinge 330, die in Fig. 19 dargestellt ist. Die umsteuerbare, drehbare Schneidklinge 330 wird umsteuerbar durch ein Drehsolenoid 332 gedreht, obgleich irgendeine andere geeignete Einrichtung, wie ein Synchronmotor, verwendet werden kann. Andererseits kann eine sich hin- und herbewegende Klinge 334, die an einer sich hin- und herbewegenden Halterung 336 befestigt ist, die in Fig. 20 gezeigt ist, oder eine kleine Hochgeschwindigkeitsdrehklinge, wie eine Kreissägenscheibe 388, die an einer sich hin- und herbewegenden Halterung 340 befestigt ist, die in Fig. 21 gezeigt ist, die umsteuerbare, drehbare Schneidklinge 330 ersetzen. Die hin- und hergehenden Halterungen 332 und 240 können durch ein herkömmliches Solenoid (nicht gezeigt) angetrieben werden, um die Halterungen 332 und 340 vorzubewegen und zurückzuziehen. Eine Betätigung und ein Abschalten des Solenoides bringt jede Schneide mit dem Schlauch 17 in und außer Eingriff. Die Schneideinrichtung 326 kann auch eine sich konstant drehende, abgeschrägte Ringzahnradeinrichtung 341 aufweisen, an der die Schneidklinge 330 befestigt ist. Die Ringzahnradeinrichtung 341 läuft auf einem Lager 342, das an der Innenwand des Gehäuses 344 der Schneidevorrichtung befestigt ist. Die Zahnradeinrichtung 341 wird durch ein Kegelantriebszahnrad 346 gedreht, das auf einer Welle 348 gehalten ist, die wiederum in einem Lager 350 in dem Gehäuse 344 der Schneidevorrichtung läuft. Die Welle 348 wird durch einen herkömmlichen Motor und eine Getriebeeinrichtung (nicht gezeigt) angetrieben. Elektrischer Strom kann zu dem Drehsolenoid 332 durch geeignete Verdrahtung (nicht gezeigt) von Mehrfachgleitringen 349 auf der Ringzahnradeinrichtung 341 zugeführt werden, die in Berührung mit elektrischen Kontakten (nicht gezeigt) stehen, wie Bürsten oder Schuhelektroden, die an dem Flansch 351 gehalten sind, der an dem Gehäuse 344 der Schneidevorrichtung angebracht ist. Somit durchsticht bei Betätigung des Solenoides die Klinge 330 zuerst den Schlauch 17 und folgt dann einem Umfangsschneideweg um den Schlauch herum. Die aufklappbaren, geteilten Ringe 322 und 324 erlauben, wenn sie offen sind, den freien Durchgang des Schlauches 17, und erfassen sicher den Schlauch 17, wenn sie geschlossen sind, und halten ihn in einer ausgedehnten Kreisform, während die Schneideklinge den Schlauch 17 schneidet, wenn sie sich umfangsmäßig um den Schlauch herum bewegt.
In Fig. 22 ist die Hälfte eines geteilten Unterdruckringabschnittes 360 dargestellt, um die eingebetteten Elektromagneten 362 und 364 zu zeigen. Die Öffnungs- und Schließ(- Greif)bewegungen und Kräfte des stromaufwärtigen, aufklappbaren, geteilten Unterdruckringes 322 und des stromabwärtigen, aufklappbaren, geteilten Unterdruckringes 324 können durch Modulieren des den Elektromagneten 362 und 364 über Verbindungsdrähte (nicht gezeigt) zugeführten Stromes gesteuert werden, um Nord-Nord- oder Nord-Süd-Magnetpole in passenden Elektromagneten zu bilden. Herkömmliche Grenzschalter können verwendet werden, um die Länge der Hin- und Herbewegung der Schneidevorrichtung 320 in Längsrichtung zu begrenzen, und die gesamte Abstimmung der Hin- und Herbewegungen der Schneidevorrichtung 320, der Schneidklinge 330, des Öffnens und Schließens des stromaufwärtigen, aufklappbaren, geteilten Unterdruckringes 322 und des stromabwärtigen, aufklappbaren, geteilten Unterdruckringes 324, der Betätigung der Druck- und Unterdruckventile und anderer Vorrichtungsvariablen können durch irgendeinen geeigneten, handelsüblichen Computer gesteuert werden.
Verschiedene Schneidevorrichtungen sind beschrieben worden, die auf den Schlauch von außen wirken. Alternativ kann eine Schneidevorrichtung verwendet werden, die auf den Schlauch 17 von der Innenseite wirkt. Eine Ausführungsform einer solchen Schneidevorrichtung 375 ist in Fig. 23 dargestellt. Diese Art von Schneidevorrichtung wird normalerweise an dem Ende des offenen Schlauches am Ende der Extrudiervorrichtung angeordnet und in einer Weise betrieben, die ähnlich einem Kolben ist, der sich längs der Achse des Schlauches 17 mit einer gesteuerten Bewegung hin- und herbewegt, die auf die Geschwindigkeit des Schlauches 17 und die Länge des erwünschten, abgeschnittenen Zylinders abgestimmt ist. Die Schneidevorrichtung 370 umfaßt einen Kolbenkopf 372, der an einer sich konstant drehenden Kolbenwelle 374 angebracht ist. Der Kolbenkopf umfaßt irgendeine geeignete Schneideeinrichtung 376, wie eine durch ein Solenoid betätigte Klinge, wie es in bezug auf die Fig. 19, 20 und 21 beschrieben worden ist, mit der Ausnahme, daß sich die Klinge in Richtung zu dem inneren und von ihm fort als zu dem Äußeren des Schlauches 17 bewegt. Alternativ kann die Schneideeinrichtung 376 einen Laser umfassen, der durch den Schlauch 17 hindurch schneidet, brennt oder schmilzt. Um den Schlauch 17 in einer allgemein zylindrischen Form während des Schneidens zu halten und einen kleinen Spalt zwischen dem Schlauch 17 und dem Kolbenkopf 372 zu bilden, wird wahlweise durch die Kanäle 378, 379, 380 und 382 ein Fluid eingeleitet. Da sich der Schlauch 17 bewegt, folgt die Schneideeinrichtung 376 einem Spiralweg relativ zu einem ortsfesten Bezugspunkt, um einen geraden Zylinder von dem sich bewegenden Schlauch herzustellen. Ein sich bewegender, geteilter Haltering 348 kann wahlweise verwendet werden, um das Schneiden des Schlauches 17 zu erleichtern. Der Haltering 384 kann an einer oder mehreren Führungsstangen (nicht gezeigt) angebracht werden, ähnlich den für die sich bewegende Unterdruckschneideeinrichtung 320 gezeigten, die in Fig. 19 dargestellt ist, und sich in zeitabgestimmter Beziehung mit der Schneideeinrichtung 376 hin- und herbewegt werden. Eine von der Innenseite des Schlauches her arbeitende Schneideeinrichtung ist weniger wünschenswert als eine Schneideeinrichtung an der Außenseite, weil der zylinderförmige, geschnittene Schlauch vor dem nächsten Schneidevorgang von dem Kolben entfernt werden muß.
Bei zylindrischen Produkten, bei denen eine kurze Falte an zwei durchmessermäßig gegenüberliegenden Punkten an jedem Zylinderrand zulässig ist, die sich aber nur über eine sehr kurze Strecke axial längs des Zylinders erstreckt, kann man eine sich bewegende Abscherschneideeinheit 390 verwenden, die in den Fig. 24 und 25 gezeigt ist. Diese kurzen Falten (beispielsweise 3,2 mm lang) können beispielsweise für einfachen, relativ unkomplizierten, elektrostatographischen Kopiergeräten und Druckern geringer Geschwindigkeit annehmbar sein. Für diese Art von Band kann der Schlauch 17 einen Querschnitt beibehalten, der einer zusammengedrückten Zahl 8 beim Austreten aus der Schlauchfolien-Ziehvorrichtung 24 und Eintreten in die Schneidevorrichtung 26 zum Verarbeiten ähnelt, und eine Ausdehnung auf Zylinderform ist nicht erforderlich. Die sich bewegende Schneideeinheit 390 umfaßt eine Klinge 392, die in einem Klingenhalter 394 befestigt ist, der sich in einem Kanal 396 des Schlauchabstützgliedes 398 hin- und herbewegen kann. Die Hin- und Herbewegung des Klingenhalters 394 in dem Kanal 396 wird durch eine Verbindungsstange 400 durchgeführt, die von einer geeigneten Einrichtung (nicht gezeigt) wie einer Kurbelwelle, einem Schneckenzahnrad oder ähnlichem, angetrieben wird. Die Klinge 392 kann auf beiden Seiten eine Schneidkante aufweisen, damit der Schlauch 17 bei beiden Hüben geschnitten werden kann. Eine Schlauchgreifstange 402, die oberhalb des Schlauchhaltegliedes 398 angeordnet ist, wird durch eine geeignete, herkömmliche Einrichtung, wie die in Fig. 26 dargestellten Solenoide, Druckluftkolben und ähnliches, die mit der Stange 404 verbunden sind, angehoben und abgesenkt. Die Schlauchgreifstange 402 enthält vier Führungskanäle 406, die der Schlauchgreifstange 402 ermöglichen, sich auf Führungsstangen hin- und herzubewegen und in Ausrichtung mit dem Schlauchhalteglied 398 zu bleiben. Obgleich die Schlauchgreifstange 402 und das Schlauchhalteglied 398 den Schlauch 17 berühren und abflachen, wird ein ausreichender Spalt zwischen der Schlauchgreifstange 402 und dem Schlauchhalteglied 398 aufrechterhalten, damit der Schlauch 17 lose durch den Spalt gleiten kann und eine dauerhafte Verformung des Schlauches 17 verhindert oder minimiert wird. Der Klingenkanal 410 unterstützt die sich hin- und herbewegende Klinge 392 beim sauberen Trennen des Schlauches 17 senkrecht zu der Bewegungslinie des Schlauches. Das Schlauchhalteglied 398 ist an einer sich hin- und herbewegenden Plattform 412 befestigt, die auf Führungsstangen 414 läuft. Die hin- und herbewegbare Plattform 412 kann durch irgendeine geeignete, herkömmliche Einrichtung (nicht gezeigt) hin- und herbewegt werden, wie ein Seil, das von einer an einem umsteuerbaren Motor befestigten Rolle angetrieben wird, einem von Luft oder hydraulisch angetriebenen, hin- und herbewegbaren Kolben und ähnlichem. Alternativ kann die Plattform 412 ortsfest und/oder eine sich vertikal hin- und herbewegende Guillotineklinge (nicht gezeigt) sein, die an einem Teil ähnlich der Schlauchgreifstange 302 befestigt ist und die Abscherklinge 392 ersetzt. Hochgeschwindigkeitsdruckluftzylinder werden zum Hin- und Herbewegen der Guillotineklinge gegenüber Solenoiden bevorzugt. Überraschenderweise trennen die Stabilisierungsscheibe und die Schlauchziehvorrichtung den empfindlichen, geschmolzenen Schlauch zwischen der Düse und der Maßgebungsscheibe von irgendwelchen plötzlichen Schwingungen, die durch die Verwendung von ortsfesten Schneidevorrichtungen, wie solchen Guillotineschneidevorrichtungen, hervorgerufen werden. Wegen der kurzen, gebildeten Falten werden Abscherschneidevorrichtungen von der in den Fig. 24 und 25 gezeigten Art und Guillotineschneidevorrichtungen weniger als Schneidevorrichtungen vom Drehtyp bevorzugt, die beispielsweise in den Fig. 19 bis 23 dargestellt sind.
Die Greifkraft und die Auf/Abwärtsbewegung der Greifstange 402 sowie der anderen Bauteile der Vorrichtung dieser Erfindung, wie die hin- und herbewegbaren Halterungen 336 und 340, die in den Fig. 20 und 21 gezeigt sind, können jeweils durch Modulation zweier unabhängiger Elektromagnete in einer Steuereinrichtung 415 gesteuert werden, die in Fig. 26 dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 415 umfaßt eine elektromagnetische Klemmspule 418, einen elektromagnetischen Klemmkern 420, ein nichtmagnetisches Abstandsstück 422, einen elektromagnetischen Anhebekern 424 und eine elektromagnetische Anhebespule 426, die auf einer Führungsstange 408 angebracht ist. Beim Betrieb ist zumindest eine Spule nicht die ganze Zeit zu dem Kern ausgerichtet. Das Anheben und Absenken wird durchgeführt, indem das Nord-Nord oder Nord-Süd-Prinzip verwendet und die Feldstärke durch Anlegen eines Stromes moduliert wird.
Es wird angenommen, daß die oben beschriebene, sich bewegende Schneidevorrichtung normalerweise der Begrenzungsfaktor bei der Herstellungsgeschwindigkeit ist, so daß die Herstellungsgeschwindigkeit normalerweise von ungefähr 60 bis 120 mm sec&supmin;¹ wäre. Allgemein, je leichter die sich bewegende Masse der Schneidevorrichtung ist, um so größer ist die mögliche Geschwindigkeit des Extrudierens.
Die zwei vorhergehend beschriebenen Arten von Düsen umfassen die axiale (gerader Durchfluß) Düse und die Kreuzkopf (versetzte) Düse. Die Konstruktionen dieser zwei Düsen unterscheiden sich gemäß der Art des Eintrittes der Polymerschmelze in den ringförmigen Extrudierflußkanal und die Einrichtung zum Halten des Düsendornes. Bei der Düse mit dem axialen Kopf soll die symmetrische Konstruktion der Düse einen gleichmäßigen Fluß der Polymerschmelze durch den Eintrittsbereich von einem Extruder sowie durch den ringförmigen Extrudierflußkanal schaffen, was im Idealfall ein extrudiertes Ringprofil mit konstanter Wanddicke ergibt. Der Dorn wird bei einer Extrudierdüse mit axialem Kopf in seiner Lage durch Stützbefestigungsbolzen oder stromlinienförmige "Beine" gehalten, die sich zu dem Dorn von dem Düsenkörper her erstrecken. Diese Stützen neigen dazu, den Polymerfluß in dem Ringkanal zu unterbrechen und können Längsnähte oder "Schweißlinien" in dem extrudierten Schlauch erzeugen. Die Schweißlinienbildung wird verstärkt, wenn Luft und/oder Kühlfluide durch Durchlässe in den Beinen zu dem Dorn fließen, um eine stromabwärtige Maßgebungsvorrichtung zu versorgen. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, wird dem Dorn und der Dornverlängerung über einen Luftdurchlaß in einem der Beine Luft zugeführt. Da das Bein sich durch den Schmelzflußkanal erstrecken muß, kühlt die Luftströmung die das Bein umgebende Schmelze ab, so daß die Schweißlinienbildung verstärkt wird. Diese Kühlwirkung erhöht drastisch die Polymerschmelz- Viskosität in diesem Bereich. Dies wiederum bewirkt, daß die Schmelzflußgeschwindigkeit abnimmt, was eine Abnahme in der Foliendicke stromabwärts ergibt sowie Oberflächenmängel an dem Düsenauslaß. Diese Wirkungen können durch Einstellungen bei der Luftströmungsgeschwindigkeit und Temperatur sowie bei der Schmelztemperatur und der Düsenspaltexzentrizität minimiert werden, um die für ein Fotoaufzeichnungsmaterialband erwünschte Dickentoleranz zu regulieren, typischerweise ein Prozent der mittleren Dicke. Obgleich es möglich ist, den Dorn elektrisch zuerwärmen, müssen die elektrischen Verbindungen zu dem Heizelement und dem Thermoelement durch die Dornstützarme hindurchgehen.
Ein bevorzugter, andersartiger Ansatz ist jedoch, eine Kreuzkopf-Düsenausgestaltung zu verwenden, bei der sich der Dorn über die gesamte Länge der Düse erstreckt, und Luft dem Dorn und der Dornverlängerung von rückwärts der Düse zuzuführen. Der Eintritt der Polymerschmelze in den ringförmigen Flußkanal bei der Kreuzkopf-Düsenausgestaltung ist häufig unter rechten Winkeln zu der Düsenachse, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, was eine Aufteilung des Flusses um den Dorn herum ergibt. Das Auseinanderreißen des Flusses ergibt die Erzeugung einer Schweißlinie (verglichen mit mehreren Schweißlinien bei Axialkopfdüsen). Verschiedene Ausgestaltungen zum Minimieren und Ausschließen des Erzeugens von Schweißlinien können verwendet werden. Beispielsweise können Düsen vom Typ mit einer Spiraleinlaßkonfiguration mit Mehrfachzuführöffnungen, Düsen mit einer stromaufwärtigen Verteilungskonstruktion und Düsen mit stromabwärtigen Vermischungsabschnitten vom Umformungstyp verwendet werden. Die Wirkung von Schweißlinien kann ferner durch die Verwendung stromabwärtiger Rippen vor, "Drosselungen" oder anderer geeigneter Vermischungsabschnitte minimiert werden. Die Drosselungsstege können irgendeine geeignete Querschnittsform aufweisen, wie eine Halbkugel, eine Pyramide und ähnliches. Ferner können sie in irgendeiner geeigneten Weise um den Umfang des ringförmigen Düsenkörpers, der ringförmigen, einstellbaren Düsenplatte oder des Düsendornes herum angeordnet werden, beispielsweise einer oder mehrere Ringe, eine Spirale, Kombinationen davon und ähnliches.
Um Schlauchfolien zu extrudieren ist es für die Polymerschmelze erforderlich, durch den ringförmigen Extrudierflußkanal der Extrudierdüse zu fließen. Die Innenfläche des ringförmigen Düsenkörpers, insbesondere die Innenfläche einer ringförmigen, einstellbaren Düsenplatte des Düsenkörpers einer Kreuzkopf-Extrudierdüse an dem Düsenauslaß bildet die Außenfläche der Extrudierkammer, und die Außenfläche des Dornes oder "Steckers" bildet die Innenfläche des ringförmigen Extrudierflußkanals. Ferner kann die Düsenlippenausgestaltung an dem Düsenauslaß geändert werden, um die Oberflächenqualität der extrudierten Schlauchfolie abzuwandeln. Die Düsenoberfläche kann, wenn es erwünscht ist, auch durch ein geeignetes Verfahren, wie Säureätzen oder Sandblasen, aufgerauht werden, um die Oberflächenqualität der extrudierten Folie zu ändern. Um ein symmetrisches Produkt zu erreichen, ist eine Einrichtung, wie einstellbare Bolzen zum Einstellen der Dornexzentrizität relativ zu der benachbarten Oberfläche des Düsenkörpers, vorgesehen. Das Maß der Exzentrizität hängt zu einer gewissen Größe von dem Weg des extrudierten, geschmolzenen Schlauches relativ zu einer Horizontalen ab, beispielsweise ob sich der Weg des extrudierten, geschmolzenen Schlauches in einer allgemein horizontalen oder vertikalen Richtung erstreckt. Im allgemeinen kann der Düsenringspalt an dem Düsenauslaß in der Größenordnung von ungefähr 0,25 mm bis ungefähr 1,5 mm sein. Die Abmessungen des ringförmigen Extrudierflußkanales werden so ausgewählt, daß der Druckabfall über die Düse von dem Eintritt bis zu dem Auslaß unter Einschluß des Zwischenstückes und ähnlichem kleiner als der maximale Druck ist, der von der Extrudiervorrichtung für eine gegebene, erwünschte Durchsatzgeschwindigkeit des Polymers ist.
Die in der vorliegenden Erfindung beschriebene Axialkopfdüse und die Kreuzkopfdüse sind in vieler Hinsicht ähnlich zu Düsen mit ringförmigem Auslaßquerschnitt, die industriell zum Folienblasextrudieren und Rohrextrudieren verwendet werden. Es wird hingewiesen auf Principles of Polymer Processing, Z. Tadmor und C.G. Gogos, Wiley-Interscience, New York (1979), S. 551-554; Plastic Molds und Dies, L. Sors, L. Bardocz und I. Radnoti, VanNostrand Reinhold Co., New York (1981), S. 208-211; und Extrusion Dies-Design and Engineering Computations, W. Michaeli, Hanser Publishers, München, Wien, New York (1984), S. 137-161. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Axial- oder Kreuzkopfdüsen beschränkt. Wir haben auch eine Spiraldorndüse verwendet, die von der Art ist, die üblicherweise laufend in der Folienblasindustrie verwendet wird. Es wird auf die obigen Veröffentlichungen (Tadmor und Gogos, Michaeli) verwiesen. Diese Düsen wurden ähnlich den hier gezeigten Axial- und Kreuzkopfdüsen abgeändert.
Die Dornverlängerung sieht Luft- und Flüssigkeitsdurchlässe für Kühlzwecke, zum Ausdehnen und zum physikalischen Halten der extrudierten Schlauchfolie unmittelbar beim Austreten aus der Düse vor. Der Durchmesser der Dornfortsätze unmittelbar dem Dorn benachbart ist kleiner als der Durchmesser des Dornes. Ein typischer Unterschied zwischen dem Außendurchmesser des Dornes und dem Außendurchmesser der Dornverlängerung kann beispielsweise von ungefähr 0,13 mm bis ungefähr 25,4 mm sein. Der Dorndurchmesser kann größer, gleich oder kleiner als der Dorn stromabwärts der Ausnehmung sein, wo eine Berührung mit der extrudierten Schlauchfolie beim Anfahren unwahrscheinlich auftritt. Typische Querschnittsabmessungen für die Ausnehmungen mit vertikalen Seiten sind 19 mm · 19 mm und 19 mm · 12,7 mm. Obgleich eine Ausnehmung bevorzugt wird, weil sie die Luft in die Ausdehnungskammer während des Anfahrens wirkungsvoll leitet, muß die Dornverlängerung keine eine Ausnehmung aufweisen, wenn sie einen ausreichend kleineren Durchmesser als der Dorn besitzt, so daß das extrudierte Schlauchmaterial beim Anfahren nicht die Dornverlängerung berührt und an ihr anhaftet. Die besonderen Dornverlängerungsabmessungen, die ausgewählt werden sollen, hängen von der Schmelzfestigkeit, dem Durchhängen, usw. der heißen Schmelze und anderen verwendeten Bedingungen ab. Wie es oben erwähnt worden ist, sind zufriedenstellende Ergebnisse während des Anfahrens mit Dornverlängerungen mit einem Radius erreicht worden, der ungefähr 3,2 mm bis ungefähr 19 mm kürzer als der Dornradius war, wobei sich der kürzere Radiusbereich von ungefähr 9,5 mm bis ungefähr 12,7 mm axial stromabwärts der Verbindung der Dornverlängerung und dem Düsendorn erstreckt. Diese Abmessungen dienen dem Zwecke der Erläuterung und andere Werte außerhalb dieser Bereiche können in Abhängigkeit von dem besonderen Werkstoffen und anderen verwendeten Bedingungen verwendet werden. Wie es vorhergehend angegeben worden ist, dient die Ausnehmung in der Dornverlängerung auch dazu, die Luftgeschwindigkeit zu verteilen und zu steuern und erlaubt ein Anfahren des Extrudiervorganges, indem die extrudierte Schlauchfolie am Anhaften an der Dornverlängerung gehindert wird, wenn sie anfangs aus dem Düsenauslaß austritt. Die Ausnehmung dient auch dazu, die Geschwindigkeit der einströmenden Luft zu verteilen und zu verringern. Die Ausnehmung kann irgendeinen geeigneten Querschnitt, wie ein "U", ein "V", ein "W", ein "C", das auf seiner Seite mit von der Achse der Dornverlängerung fortweisender Öffnung liegt, und ähnliches sein. Die Seiten der Ausnehmung müssen nicht senkrecht zu der Achse der Dornverlängerung sein, sondern können unter irgendeinem geeigneten spitzen oder stumpfen Winkel zu der Achse, gekrümmt, die Lufteinlaßkanäle überhängend und ähnliches sein. Wenn die extrudierte Schlauchfolie in einer horizontalen Richtung extrudiert wird, kann wahlweise eine große Anzahl von Luftkanälen in der oberen Hälfte der Dornverlängerung als unten angeordnet werden, um der Eigengewichtswirkung der extrudierten Schlauchfolie zu begegnen. Wenn es erwünscht ist, kann eine Mehrzahl von Ausnehmungen längs der axialen Länge der Dornverlängerung verwendet werden.
Die Maßgebungsscheibe kann eine entfernbare Scheibe umfassen oder kann selbst als einstückiger Abschnitt der Dornverlängerung konstruiert sein. Sie kann irgendeinen geeigneten Werkstoff umfassen, wie ein stabiles Metall, Keramik, Kunststoff, eine Verbindung und ähnliches. Typische Maßgebungsscheibenwerkstoffe umfassen rostfreien Stahl, Aluminium, Messing und ähnliches. Die Maßgebungsscheibe enthält vorzugsweise einen Isolierachsstummel zwischen der Maßgebungsscheibe und der haltenden Dornverlängerung, um die Maßgebungsscheibe wärmemäßig von der Dornverlängerung zu isolieren. Eine Minimierung der Wärmeübertragung zwischen der Dornverlängerung und der Maßgebungsscheibe kann durch andere geeignete Einrichtungen erzielt werden, wie durch Verringern der Berührungsflächen zwischen der Dornverlängerung und der Maßgebungsscheibe mittels Stegen auf der Dornverlängerung und/oder an der Maßgebungsscheibe, um dazwischen einen Luftspalt aufrechtzuerhalten. Der Abstand zwischen der Maßgebungsscheibe und dem Düsenauslaß hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, wie den Eigenschaften des extrudierten Polymermaterials und der Temperatur der Maßgebungsscheibe und kann durch Versuch bestimmt werden. Beispielsweise nimmt der Abstand zwischen der Maßgebungsscheibe und dem Düsenauslaß bei Materialien mit scharfen Erstarrungstemperaturen und verringerter Schmelzfestigkeit ab. Eine Schnellkühlung auf Raumtemperatur verringert Störungen aufgrund örtlich spezifischer Abkühlgeschwindigkeiten und der Relaxation von ungleichförmigen durch Spannung hervorgerufene Störungen. Die Bildung einer Abkühlleitung näher dem stromaufwärtigen Rand der Maßgebungsscheibe fördert eine größere, positive Steuerung bezüglich der Schlauchabmessungen, der Toleranzen und häufig der Durchsichtigkeit.
Wie es vorhergehend erörtert worden ist, sollte die stromaufwärtige Randkante der Maßgebungsscheibe vorzugsweise einen ausreichend scharfwinkligen Querschnitt aufweisen, um ein Vibrieren oder Abschaben der extrudierten Schlauchfolie zu verhindern. Wahlweise kann die Umfangsoberfläche der Maßgebungsscheibe nach und nach zu der Achse der Maßgebungsscheibe in der stromabwärtigen Richtung abgeschrägt werden, um eine Temperaturkontraktion des extrudierten Schlauches auszugleichen. Der Umfang der Maßgebungsscheibe wird vorzugsweise etwas aufgerauht, um Schlauchvibrationen zu minimieren. Die Maßgebungsscheibe besitzt einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des Dornes. Der größere Durchmesser stellt eine angemessene Abdichtung zwischen dem Maßgebungsscheibenumfang und dem extrudierten Schlauch sicher, wodurch ein Fluidleck an der Ausdehnungszone an der Maßgebungsscheibe entlang verhindert wird, und er verringert auch bemerkenswert die Kosten der Düse für irgendeinen vorgegebenen Produktdurchmesser. Das Verhältnis des Durchmessers der Maßgebungsscheibe zu dem Dorndurchmesser wird auch durch die Werkstoffeigenschaften bestimmt, die normalerweise die Aufblasverhältnisse beherrschen, und durch andere Variablen, wie die Temperatur, den Abstand der Scheibe von dem Düsenauslaß und ähnliches, und wird deshalb durch Versuch bestimmt. Entlüftungslöcher in der Maßgebungsscheibe können verwendet werden, wenn es erwünscht ist, zusammen mit einem Luftdruckregler, um irgendeinen übermäßigen Aufbau eines statischen/dynamischen Luftdruckes zu verhindern, er einen stabilen Zustand überschreitet und bewirkt, daß der Schlauch übermäßig aufgeblasen wird und den erwünschten Schlauchdurchmesser überschreitet.
Die Stabilisierungsscheibe kann irgendeinen geeigneten Werkstoff umfassen, wie stabile Metalle, Keramik, Kunststoff, Zusammensetzungen und ähnliches. Die Stabilisierungsscheibe enthält vorzugsweise einen Isolierachsstummel zwischen der Stabilisierungsscheibe und der stützenden Dornverlängerung, um die Stabilisierungsscheibe gegen die Dornverlängerung wärmemäßig zu isolieren. Es gibt ein breites Maß für den Abstand, der zwischen der Stabilisierungsscheibe und der Maßgebungsscheibe aufrechterhalten werden kann. Beispielsweise wurden in Abhängigkeit von den extrudierten Materialien zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn der Abstand zwischen der Stabilisierungsscheibe und der Maßgebungsscheibe zwischen ungefähr 76 mm und ungefähr 610 mm war. Man nimmt an, daß Abstände außerhalb dieses Bereiches auch geeignet sein können. Die stromaufwärtige Randkante der Stabilisierungsscheibe sollte vorzugsweise einen leichten Winkelquerschnitt aufweisen. Da der Durchmesser der Scheibe etwas größer als der Durchmesser des extrudierten Schlauches ist, minimiert ein leichter Winkelquerschnitt die Bildung von Pulver aufgrund des Kratzens der Stabilisierungsscheibe an dem extrudierten Schlauch. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Stabilisierungsscheibe ungefähr 0,025 mm bis 0,25 mm größer als der Innendurchmesser des Schlauches unmittelbar stromabwärts der Stabilisierungsscheibe. Die Umfangsoberfläche der Stabilisierungsscheibe sollte vorzugsweise abgeschrägt oder nach und nach in Richtung zu der Achse der Maßgebungsscheibe in der stromabwärtigen Richtung schräg verlaufen. Es gibt eine beträchtliche Weite bei der Auswahl des Schlauch/Maßgebungsscheibenumfangsberührungsabstand in Richtung der Achse der Maßgebungsscheibe. Im allgemeinen sollte der Abstand nicht so groß sein, daß eine Reibung den Schlauch daran hindert, von der Ziehvorrichtung gezogen zu werden. Der Umfang der Stabilisierungsscheibe wird vorzugsweise etwas aufgerauht, um die Reibung zu verringern. Wenn es erwünscht ist, kann eine Mehrzahl von Stabilisierungsscheiben verwendet werden, und eine oder mehrere Stabilisierungsscheiben können gekühlt oder gewärmt werden. Im allgemeinen ergibt eine Zunahme der Anzahl von Stabilisierungsscheiben eine Zunahme der Reibung, die beim Ziehen der extrudierten Schlauchfolie über die Scheiben überwunden werden muß.
Die besonderen Eigenschaften des extrudierten, thermoplastischen Polymermaterials und die erwünschten Abmessungen der extrudierten Schlauchfolie beeinflussen die ausgewählten Verfahrenssteuerungsvariablen. Beispielsweise beeinflussen verschiedene Extruder Betriebsbedingungen die schließlich hergestellte, extrudierte Schlauchfolie. Diese Bedingungen enthalten die Polymerdurchsatzgeschwindigkeit, die Umdrehungszahl der Extruderschnecke pro Minute, die Extrudergehäusetemperaturen, hohe Temperaturen, innere Kühlluftströmungsgeschwindigkeiten und ähnliches, um das Extrudieren eines Schlauches zu ermöglichen, der gespannt und über die Maßgebungsscheibe gezogen werden kann. Verfahrenssteuerungsvariablen für die Düse schließen beispielsweise die Temperatur, Luftströmungsgeschwindigkeiten, Unterdruck/ Druckwerte, Spannungsverhältnisse, das Abkühlen hinter der Düse und die Maßgebung hinter der Düse ein. Wenn die Schmelztemperatur zu hoch ist, kann die Schmelzfestigkeit des Polymers unzureichend sein, damit ein Ziehen auftreten kann. Als Ergebnis kann die extrudierte Schlauchfolie nicht über die Maßgebungsscheibe gezogen werden, ohne daß der Schlauch zuerst auf der Dornverlängerung zusammenbricht. Andererseits kann, wenn die Schmelztemperatur zu niedrig ist, die Viskosität der Polymerschmelze zunehmen, wodurch der Polymerfluß verringert oder selbst das Erstarren des Polymers an dem Düsenauslaß bewirkt wird. Die Extrudiertemperaturabschätzung für beispielsweise Polypropylen als extrudiertes Material beträgt 250ºC. Eine genaue Steuerung der erreichten Temperatur sowie der Temperaturgleichförmigkeit des Düsenauslasses erleichtert das Regeln der Dickentoleranzen und nachfolgender Störungen der extrudierten Schlauchfolie, da die Polymerflußgeschwindigkeit von ihrer Viskosität abhängt, die wiederum eine starke Funktion der Temperatur ist. Normalerweise werden die Düsentemperatur und die Düsenkopftemperatur durch die gleiche Temperatursteuereinrichtung, wie eine Barber Colman Steuereinrichtung, geregelt.
Das Verfahren für die extrudierte Schlauchfolie liefert eine beträchtliche Flexibilität bei der Herstellung von Folien verschiedener Größen und verschiedener physikalischer und mechanischer Eigenschaften. Im Hinblick auf die Folienabmessungen, die Dicke, die Weite und ähnliches der extrudierten Folie können diese ohne weiteres durch Ändern des Aufblasverhältnisses und/oder des Niederziehverhältnisses reguliert werden. Die Ausdrücke "Aufblasverhältnis" und "Niederziehverhältnis" sind wie folgt definiert:
Aufblasverhältnis = Innendurchmesser der Schlauchfolie/Innendurchmesser des Düsenringes
Abziehverhältnis = Foliengeschwindigkeit bei der Schlauchziehvorrichtung/Foliendurchschnittsgeschwindigkeit am Düsenauslaß
Eine Erhöhung des Aufblaseverhältnisses erhöht die flache Weite der Folie (beispielsweise 1/2 Schlauchumfang), während eine Erhöhung bei entweder dem Aufblaseverhältnis oder dem Abziehverhältnis die Foliendicke für eine gegebene Düsenaustragsmassegeschwindigkeit abnimmt.
Im allgemeinen schließt das Abschneiden extrudierter Zylinder auf eine vorbestimmte Länge während der Herstellung Schläuche ein, die einen Durchmesser von mindestens ungefähr 127 mm zur Verwendung bei der Herstellung von elektrofotographischen Bilderzeugungsgliedern aufweisen, die Vorlagenbilder in Briefbogengröße oder größer handhaben können. Ferner sind Zylinder mit größerem Durchmesser üblicherweise erwünscht, um einen sehr kleinen Krümmungsradius zu vermeiden, der das Fotoaufzeichnungsmaterial zu stark spannen oder verformen kann, wenn eine innere Abstützwalze verwendet wird. Ferner mögen Zylinder mit noch größerem Durchmesser notwendig sein, wenn elektromechanische Bauteile innerhalb des extrudierten Zylinders angeordnet werden, wie beispielsweise eine Blitzlampe.
Das System der vorliegenden Erfindung verwendet eine kostengünstige Düse, die zum Herstellen dünnwandiger, faltbarer Schläuche großen Durchmessers geeignet ist, die die genauen Toleranzanforderungen erfüllen und im wesentlichen frei von Falten oder anderen Verformungen sind.
Eine Anzahl von Beispielen wird unten angegeben, die für unterschiedliche Werkstoffe, Vorrichtungen und Bedingungen erläuternd sind, die bei der praktischen Umsetzung der Erfindung verwendet werden können. Es wird auch offensichtlich werden, daß die Erfindung mit vielen anderen Arten von Werkstoffen, Vorrichtungen und Bedingungen durchgeführt werden kann und viele unterschiedliche Verwendungen gemäß der obigen Offenbarung und wie es im nachfolgenden ausgeführt wird, zeigen kann.

BEISPIEL I

Eine extrudierte Schlauchfolie aus Nylonpolymer und Farbteilchen wurde unter Verwendung einer Spiraldüse hergestellt. Die Düse wies einen Dorndurchmesser von ungefähr 102 mm auf. Der Düsenspalt war ungefähr 0,81 mm und das Längen/- Höhen-Verhältnis war ungefähr 12/1. Der Dorn trug eine Dornverlängerung mit einem maximalen Durchmesser von 51 mm und eine Ausnehmung unmittelbar dem Dorn benachbart war 6,3 mm weit und 6,3 mm tief. Die Ausnehmung enthielt 8 radiale Luftkanäle, von denen jeder einen Durchmesser von 6,3 mm aufwies und die gleichförmig über den Umfang der Dornverlängerung beabstandet waren. Luft wurde den radialen Luftkanälen durch Luftleitungen zugeführt, die in dem Dorn und der Dornverlängerung angeordnet sind. Die Dornverlängerung trug eine Maßgebungsscheibe mit einem Durchmesser von 184,1 mm und 76 mm von dem Dorn entfernt. Der flache Maßgebungsscheibenumfang wurde etwas aufgerauht und besaß eine axiale Schlauchberührungsstrecke von 11,1 mm. Die stromaufwärtige Ecke der Maßgebungsscheibe wies einen Krümmungsradius von 0,8 mm auf. Die Dornverlängerung trug auch eine 9,5 mm dicke Stabilisierungsscheibe mit einem Durchmesser von 183,2 mm, die 610 mm strombabwärts von der Maßgebungsscheibe angeordnet war. Das Schneckentemperaturprofil war 205ºC, 235ºC, 225ºC und 220ºC und die Düsentemperatur war 215ºC. Die Umdrehungsanzahl pro Minute der Extruderschnecke betrug 10 und der Druckabfall war 140 kg·cm&supmin;². Die Bahngeschwindigkeit betrug 15,2 mm·sec&supmin;¹. Beim Anfahren wurde der geschmolzene, extrudierte Polymerschlauch von Hand über die Maßgebungsscheibe und die Stabilisierungsscheibe gezogen, während Druckluft durch die radialen Luftkanäle in die Ausnehmung der Dornverlängerung eingeleitet wurde. Das geschmolzene Polymer berührte weder die Dornverlängerung noch haftete an ihr. Der Polymerschlauch wurde dann über die Stabilisierungsscheibe gezogen und über ein Paar von Teflon-Scheibenführungsschuhen stromabwärts der Stabilisierungsscheibe. Die Scheibenführungsschuhe wurden von freitragenden Stangen gehalten, die an der Maßgebungsscheibe befestigt waren. Als nächstes wurde der Schlauch teilweise flachgemacht, so daß er im Querschnitt die Zahl 8 annahm, und wurde in den Raum zwischen parallen, einander gegenüberliegenden Flächen eines Paares von angetriebenen Neoprenbänder eingeführt, die eine Außenbeschichtung aus Naturgummi aufwiesen. Da der teilweise flachgemachte, extrudierte Schlauch weiter als die Weite der Bänder war, nahm der Schlauch eine Querschnittsform an, die einer Hantel oder einer zusammengedrückten Zahl 8 ähnelte. Jeder der Teflon-Scheibenführungsschuhe wurde innerhalb der im wesentlichen kreisförmigen Enden des hantelförmigen Querschnittsabschnittes angeordnet. Der Druck der durch die radialen Luftkanäle in die Dornverlängerungsausnehmung eingeleiteten Luft wurde verringert, nachdem mit dem Anfahrvorgang begonnen worden war, um ein Brechen der vollgeformten Schmelzblase in der Ausdehnungszone zu verhindern und um nachfolgend ein Lecken zwischen dem Schlauch und der Maßgebungsscheibe zu verhindern und einen stabilen Zustand in der Ausdehnungszone zu erreichen. Schließlich wurde der Schlauch, der weiterhin eine Querschnittsform aufwies, die einer Hantel oder einer zusammengedrückten Zahl 8 ähnelte, wenn er zwischen dem Paar angetriebener Neoprenbänder austrat, durch eine ortsfeste Guillotine-Schneidestation bewegt, wo eine horizontal angeordnete Guillotine-Schneideklinge mit hoher Geschwindigkeit vertikal nach unten durch einen pneumatischen Schlaghammer Martonair mit einer Bohrung von 51 mm angetrieben und zurückgezogen wurde, um den Schlauch unter einem rechten Winkel zu der Schlauchachse periodisch abzuschneiden, indem ein Betätigungsknopf gedrückt wird. Ausgezeichnet faltbare, dünnwandige, faltenlose Zylinder wurden erhalten, die nur eine kurze Falte an zwei durchmessermäßig gegenüberliegenden Punkten an jedem Zylinderrand aufwiesen, die sich aber nur über 3,2 mm von dem Rand axial längs des Zylinders erstreckten. Die Verwendung dieser ortsfesten Schneidestation hat keine wahrnehmbare Wirkung auf die Qualität des Schlauches, der stromaufwärts in der Vorrichtung hergestellt worden ist.

Beispiel II

Eine extrudierte Schlauchfolie aus Nylonpolymer wurde unter Verwendung einer Kreuzkopfdüse hergestellt. Die Düse hatte einen Dorndurchmesser von ungefähr 63,5 mm. Der Düsenspalt war ungefähr 0,51 mm und das Längen/Höhen-Verhältnis war ungefähr 50/1. Der Dorn hielt eine Dornverlängerung mit einem Durchmesser von 50,8 mm und einer Ausnehmung unmittelbar dem Dorn benachbart, die 4,76 mm weit und 3,2 mm tief war. Die Ausnehmung enthielt 18 radiale Luftkanäle, von denen jeder einen Durchmesser von 4,76 mm hatte und gleichförmig über den Umfang der Dornverlängerung beabstandet waren. Luft wurde den radialen Luftkanälen durch Luftleitungen zugeführt, die in dem Dorn und der Dornverlängerung angeordnet sind. Die Dornverlängerung trug eine Maßgebungsscheibe mit einem Durchmesser von 184,1 mm und 63,5 mm von dem Dorn entfernt. Der flache Maßgebungsscheibenumfang war etwas aufgerauht und hatte eine axiale den Schlauch berührende Strecke von 11,1 mm. Die stromaufwärtige Kante der Maßgebungsscheibe hatte einen Krümmungsradius von 0,8 mm. Die Dornverlängerung trug auch eine 9,5 mm dicke Stabilisierungsscheibe mit einem Durchmesser von 183,2 mm, die 610 mm stromabwärts der Maßgebungsscheibe angeordnet war. Das Schneckentemperaturprofil war 222ºC, 228ºC, 230ºC, 230ºC und 232ºC und die Düsentemperatur war 238ºC. Die Umdrehungszahl pro Minute der Extruderschnecke war 13,5 und der Düsendruckabfall war 399 kg·cm&supmin;². Die Bahngeschwindigkeit betrug 28 mm·sec&supmin;¹. Beim Anfahren wurde der geschmolzene, extrudierte Polymerschlauch von Hand über die Maßgebungsscheibe und die Stabilisierungsscheibe gezogen, während Druckluft durch die radialen Luftkanäle in die Ausnehmung der Dornverlängerung eingeleitet wurde. Das geschmolzene Polymer berührte weder die Dornverlängerung noch haftete es an ihr. Der Polymerschlauch wurde dann über die Stabilisierungsscheibe und über ein Paar von Teflon-Scheibenführungsschuhen stromabwärts der Stabilisierungsscheibe gezogen. Die Scheibenführungsschuhe wurden von freitragenden Stangen gehalten, die an der Maßgebungsscheibe befestigt waren. Als nächstes wurde der Schlauch teilweise flachgemacht, so daß er im Querschnitt die Zahl 8 annahm, und wurde in den Raum zwischen parallen, einander gegenüberliegenden Flächen eines Paares von angetriebenen Neoprenbänder eingeführt, die eine Außenbeschichtung aus Naturgummi aufwiesen. Da der teilweise flachgemachte, extrudierte Schlauch weiter als die Weite der Bänder war, nahm der Schlauch eine Querschnittsform an, die einer Hantel oder einer zusammengedrückten Zahl 8 ähnelte. Jeder der Teflon-Scheibenführungsschuhe wurde innerhalb der im wesentlichen kreisförmigen Enden des hantelförmigen Querschnittsabschnittes angeordnet. Der Druck der durch die radialen Luftkanäle in die Dornverlängerungsausnehmung eingeleiteten Luft wurde verringert, nachdem mit dem Anfahrvorgang begonnen worden war, um ein Brechen der vollgeformten Schmelzblase in der Ausdehnungszone zu verhindern und um nachfolgend ein Lecken zwischen dem Schlauch und der Maßgebungsscheibe zu verhindern und einen stabilen Zustand in der Ausdehnungszone zu erreichen. Ein ausgezeichneter, faltbarer, dünnwandiger, faltenfreier Schlauch wurde erhalten. Es wird angenommen, daß faltenfreie, geschnittene Zylinder erhalten werden können, wenn dieser Schlauch danach durch die Ausdehnungskammer bewegt wird, die in den Fig. 1, 17 und 18 gezeigt ist, und in der sich bewegenden Schneidevorrichtung, die in den Fig. 1, 19 und 22 dargestellt ist, gemäß der obigen Beschreibung abgeschnitten wird. Es wird auch angenommen, daß, wenn diese Schneidestation verwendet wird, sie keine wahrnehmbare Wirkung auf die Qualität des Schlauches haben sollte, der stromaufwärts in der Vorrichtung hergestellt worden ist.

BEISPIEL III

Eine extrudierte Schlauchfolie aus Nylonpolymer wurde unter Verwendung einer Kreuzkopfdüse hergestellt. Die Düse hatte einen Dorndurchmesser von ungefähr 15,2 mm. Der Düsenspalt war ungefähr 0,30 mm und das Längen/Höhen-Verhältnis war ungefähr 100/1. Der Dorn hielt eine Dornverlängerung mit einem Durchmesser von 76,2 mm und einer Ausnehmung unmittelbar dem Dorn benachbart, die 6,3 mm weit und 19 mm tief war. Die Ausnehmung enthielt 56 radiale Luftkanäle, von denen jeder einen Durchmesser von 6,3 mm hatte und gleichförmig über den Umfang der Dornverlängerung beabstandet waren. Luft wurde den radialen Luftkanälen durch Luftleitungen zugeführt, die in dem Dorn und der Dornverlängerung angeordnet sind. Die Dornverlängerung trug eine Maßgebungsscheibe mit einem Durchmesser von 190,5 mm und 76 mm von dem Dorn entfernt. Der flache Maßgebungsscheibenumfang war etwas aufgerauht und hatte eine axiale den Schlauch berührende Strecke von 11,1 mm. Die stromaufwärtige Kante der Maßgebungsscheibe hatte einen Krümmungsradius von 0,8 mm. Die Dornverlängerung trug auch eine 9,5 mm dicke Stabilisierungsscheibe mit einem Durchmesser von 183,2 mm, die 610 mm stromabwärts der Maßgebungsscheibe angeordnet war. Das Schneckentemperaturprofil war 222ºC, 226ºC, 226ºC, 226ºC und 237ºC und die Düsentemperatur war 237ºC. Die Umdrehungszahl pro Minute der Extruderschnecke war 8 und der Düsendruckabfall war 490 kg·cm&supmin;². Die Bahngeschwindigkeit betrug 10,2 mm·sec&supmin;¹. Beim Anfahren wurde der geschmolzene, extrudierte Polymerschlauch von Hand über die Maßgebungsscheibe und die Stabilisierungsscheibe gezogen, während Druckluft durch die radialen Luftkanäle in die Ausnehmung der Dornverlängerung eingeleitet wurde. Das geschmolzene Polymer berührte weder die Dornverlängerung noch haftete es an ihr. Der Polymerschlauch wurde dann über die Stabilisierungsscheibe und über ein Paar von Teflon-Scheibenführungsschuhen stromabwärts der Stabilisierungsscheibe gezogen. Die Scheibenführungsschuhe wurden von freitragenden Stangen gehalten, die an der Maßgebungsscheibe befestigt waren. Als nächstes wurde der Schlauch teilweise flachgemacht, so daß er im Querschnitt die Zahl 8 annahm, und wurde in den Raum zwischen parallen, einander gegenüberliegenden Flächen eines Paares von angetriebenen Neoprenbänder eingeführt, die eine Außenbeschichtung aus Naturgummi aufwiesen. Da der teilweise flachgemachte, extrudierte Schlauch weiter als die Weite der Bänder war, nahm der Schlauch eine Querschnittsform an, die einer Hantel oder einer zusammengedrückten Zahl 8 ähnelte. Jeder der Teflon-Scheibenführungsschuhe wurde innerhalb der im wesentlichen kreisförmigen Enden des hantelförmigen Querschnittsabschnittes angeordnet. Der Druck der durch die radialen Luftkanäle in die Dornverlängerungsausnehmung eingeleiteten Luft wurde verringert, nachdem mit dem Anfahrvorgang begonnen worden war, um ein Brechen der vollgeformten Schmelzblase in der Ausdehnungszone zu verhindern und um nachfolgend ein Lecken zwischen dem Schlauch und der Maßgebungsscheibe zu verhindern und einen stabilen Zustand in der Ausdehnungszone zu erreichen. Ein ausgezeichneter, faltbarer, dünnwandiger, 0,11 mm dikker, faltenfreier Schlauch wurde erhalten. Es wird angenommen, daß faltenfreie, geschnittene Zylinder erhalten werden können, wenn dieser Schlauch mit der in Fig. 23 gezeigten Schneidevorrichtung gemäß der obigen Beschreibung abgeschnitten wird. Es wird auch angenommen, daß, wenn diese Schneidestation verwendet wird, sie keine wahrnehmbare Wirkung auf die Qualität des Schlauches haben sollte, der stromaufwärts in der Vorrichtung hergestellt worden ist.

BEISPIEL IV

Eine extrudierte Schlauchfolie aus Nylonpolymer wurde unter Verwendung einer Kreuzkopfdüse hergestellt. Die Düse hatte einen Dorndurchmesser von ungefähr 152 mm. Der Düsenspalt war ungefähr 0,51 mm und das Längen/Höhen-Verhältnis war ungefähr 60/1. Der Dorn hielt eine Dornverlängerung mit einem Durchmesser von 76,2 mm und einer Ausnehmung unmittelbar dem Dorn benachbart, die 6,3 mm weit und 19 mm tief war. Die Ausnehmung enthielt 56 radiale Luftkanäle, von denen jeder einen Durchmesser von 6,3 mm hatte und gleichförmig über den Umfang der Dornverlängerung beabstandet waren. Luft wurde den radialen Luftkanälen durch Luftleitungen zugeführt, die in dem Dorn und der Dornverlängerung angeordnet sind. Die Dornverlängerung trug eine Maßgebungsscheibe mit einem Durchmesser von 273,38 mm und 63,5 mm von dem Dorn entfernt. Der flache Maßgebungsscheibenumfang war etwas aufgerauht und hatte eine axiale den Schlauch berührende Strecke von 11,1 mm. Die stromaufwärtige Kante der Maßgebungsscheibe hatte einen Krümmungsradius von 0,8 mm. Die Dornverlängerung trug auch eine 9,5 mm dicke Stabilisierungsscheibe mit einem Durchmesser von 274,39 mm, die 610 mm stromabwärts der Maßgebungsscheibe angeordnet war. Das Schneckentemperaturprofil war 230ºC, 270ºC, 260ºC, 255ºC und 250ºC und die Düsentemperatur war 245ºC. Die Umdrehungszahl pro Minute der Extruderschnecke war 15 und der Düsendruckabfall war 381 kg·cm&supmin;². Die Bahngeschwindigkeit betrug 15,2 mm·sec&supmin;¹. Beim Anfahren wurde der geschmolzene, extrudierte Polymerschlauch von Hand über die Maßgebungsscheibe und die Stabilisierungsscheibe gezogen, während Druckluft durch die radialen Luftkanäle in die Ausnehmung der Dornverlängerung eingeleitet wurde. Das geschmolzene Polymer berührte weder die Dornverlängerung noch haftete es an ihr. Der Polymerschlauch wurde dann über die Stabilisierungsscheibe und über ein Paar von Teflon-Scheibenführungsschuhen stromabwärts der Stabilisierungsscheibe gezogen. Die Scheibenführungsschuhe wurden von freitragenden Stangen gehalten, die an der Maßgebungsscheibe befestigt waren. Als nächstes wurde der Schlauch teilweise flachgemacht, so daß er im Querschnitt die Zahl 8 annahm, und wurde in den Raum zwischen parallen, einander gegenüberliegenden Flächen eines Paares von angetriebenen Neoprenbänder eingeführt, die eine Außenbeschichtung aus Naturgummi aufwiesen. Da der teilweise flachgemachte, extrudierte Schlauch weiter als die Weite der Bänder war, nahm der Schlauch eine Querschnittsform an, die einer Hantel oder einer zusammengedrückten Zahl 8 ähnelte. Jeder der Teflon-Scheibenführungsschuhe wurde innerhalb der im wesentlichen kreisförmigen Enden des hantelförmigen Querschnittsabschnittes angeordnet. Der Druck der durch die radialen Luftkanäle in die Dornverlängerungsausnehmung eingeleiteten Luft wurde verringert, nachdem mit dem Anfahrvorgang begonnen worden war, um ein Brechen der vollgeformten Schmelzblase in der Ausdehnungszone zu verhindern und um nachfolgend ein Lecken zwischen dem Schlauch und der Maßgebungsscheibe zu verhindern und einen stabilen Zustand in der Ausdehnungszone zu erreichen. Ein ausgezeichneter, faltbarer, dünnwandiger, 0,12 mm dicker, faltenfreier Schlauch wurde erhalten. Es wird angenommen, daß faltenfreie, geschnittene Zylinder erhalten werden können, wenn dieser Schlauch mit der in Fig. 23, 24 und 25 gezeigten Schneidevorrichtung gemäß der obigen Beschreibung abgeschnitten wird. Es wird auch angenommen, daß, wenn diese Schneidestation verwendet wird, sie keine wahrnehmbare Wirkung auf die Qualität des Schlauches haben sollte, der stromaufwärts in der Vorrichtung hergestellt worden ist.

BEISPIEL V

Eine extrudierte Schlauchfolie aus Nylonpolymer und Farbteilchen wurde unter Verwendung einer Kreuzkopfdüse hergestellt. Die Düse hatte einen Dorndurchmesser von ungefähr 67,2 mm. Der Düsenspalt war ungefähr 0,81 mm und das Längen/Höhen-Verhältnis war ungefähr 12/1. Der Dorn hielt eine Dornverlängerung mit einem Durchmesser von 50,8 mm und einer Ausnehmung unmittelbar dem Dorn benachbart, die 6,3 mm weit und 6,3 mm tief war. Die Ausnehmung enthielt 8 radiale Luftkanäle, von denen jeder einen Durchmesser von 6,3 mm hatte und gleichförmig über den Umfang der Dornverlängerung beabstandet waren. Luft wurde den radialen Luftkanälen durch Luftleitungen zugeführt, die in dem Dorn und der Dornverlängerung angeordnet sind. Die Dornverlängerung trug eine Maßgebungsscheibe mit einem Durchmesser von 271,50 mm und 76,2 mm von dem Dorn entfernt. Der flache Maßgebungsscheibenumfang war etwas aufgerauht und hatte eine axiale den Schlauch berührende Strecke von 11,1 mm. Die stromaufwärtige Kante der Maßgebungsscheibe hatte einen Krümmungsradius von 0,8 mm. Die Dornverlängerung trug auch eine 9,5 mm dicke Stabilisierungsscheibe mit einem Durchmesser von 272,39 mm, die 610 mm stromabwärts der Maßgebungsscheibe angeordnet war. Das Schneckentemperaturprofil war 225ºC, 255ºC, 255ºC, 245ºC und 240ºC und die Düsentemperatur war 238ºC. Die Umdrehungszahl pro Minute der Extruderschnecke war 14,5 und der Düsendruckabfall war 157 kg·cm&supmin;². Die Bahngeschwindigkeit betrug 20,4 mm·sec&supmin;¹. Beim Anfahren wurde der geschmolzene, extrudierte Polymerschlauch von Hand über die Maßgebungsscheibe und die Stabilisierungsscheibe gezogen, während Druckluft durch die radialen Luftkanäle in die Ausnehmung der Dornverlängerung eingeleitet wurde. Das geschmolzene Polymer berührte weder die Dornverlängerung noch haftete es an ihr. Der Polymerschlauch wurde dann über die Stabilisierungsscheibe und über ein Paar von Teflon-Scheibenführungsschuhen stromabwärts der Stabilisierungsscheibe gezogen. Die Scheibenführungsschuhe wurden von freitragenden Stangen gehalten, die an der Maßgebungsscheibe befestigt waren. Als nächstes wurde der Schlauch teilweise flachgemacht, so daß er im Querschnitt die Zahl 8 annahm, und wurde in den Raum zwischen parallen, einander gegenüberliegenden Flächen eines Paares von angetriebenen Neoprenbänder eingeführt, die eine Außenbeschichtung aus Naturgummi aufwiesen. Da der teilweise flachgemachte, extrudierte Schlauch weiter als die Weite der Bänder war, nahm der Schlauch eine Querschnittsform an, die einer Hantel oder einer zusammengedrückten Zahl 8 ähnelte. Jeder der Teflon-Scheibenführungsschuhe wurde innerhalb der im wesentlichen kreisförmigen Enden des hantelförmigen Querschnittsabschnittes angeordnet. Der Druck der durch die radialen Luftkanäle in die Dornverlängerungsausnehmung eingeleiteten Luft wurde verringert, nachdem mit dem Anfahrvorgang begonnen worden war, um ein Brechen der vollgeformten Schmelzblase in der Ausdehnungszone zu verhindern und um nachfolgend ein Lecken zwischen dem Schlauch und der Maßgebungsscheibe zu verhindern und einen stabilen Zustand in der Ausdehnungszone zu erreichen. Ein ausgezeichneter, faltbarer, dünnwandiger, faltenfreier Schlauch wurde erhalten. Es wird angenommen, daß faltenfreie, geschnittene Zylinder erhalten werden können, wenn dieser Schlauch danach durch die Ausdehnungskammer bewegt wird, die in den Fig. 1, 17 und 18 gezeigt ist, und in der sich bewegenden Schneidevorrichtung, die in den Fig. 1, 19 und 22 dargestellt ist, gemäß der obigen Beschreibung abgeschnitten wird. Es wird auch angenommen, daß, wenn diese Schneidestation verwendet wird, sie keine wahrnehmbare Wirkung auf die Qualität des Schlauches haben sollte, der stromaufwärts in der Vorrichtung hergestellt worden ist.

BEISPIEL VI

Eine extrudierte Schlauchfolie aus Polyethylenterephtalatglycol-Kopolyester wurde unter Verwendung einer Kreuzkopfdüse hergestellt. Die Düse hatte einen Dorndurchmesser von ungefähr 102 mm. Der Düsenspalt war ungefähr 0,81 mm und das Längen/Höhen-Verhältnis war ungefähr 12/1. Der Dorn hielt eine Dornverlängerung mit einem maximalen Durchmesser von 51,8 mm und einer Ausnehmung unmittelbar dem Dorn benachbart, die 6,3 mm weit und 6,3 mm tief war. Die Ausnehmung enthielt 8 radiale Luftkanäle, von denen jeder einen Durchmesser von 6,3 mm hatte und gleichförmig über den Umfang der Dornverlängerung beabstandet waren. Luft wurde den radialen Luftkanälen durch Luftleitungen zugeführt, die in dem Dorn und der Dornverlängerung angeordnet sind. Die Dornverlängerung trug eine Maßgebungsscheibe mit einem Durchmesser von 332,16 mm und 63,5 mm von dem Dorn entfernt. Der flache Maßgebungsscheibenumfang war etwas aufgerauht und hatte eine axiale den Schlauch berührende Strecke von 11,1 mm. Die stromaufwärtige Kante der Maßgebungsscheibe hatte einen Krümmungsradius von 0,8 mm. Die Dornverlängerung trug auch eine 9,5 mm dicke Stabilisierungsscheibe mit einem Durchmesser von 331,16 mm, die 610 mm stromabwärts der Maßgebungsscheibe angeordnet war. Das Schneckentemperaturprofil war 215ºC, 229ºC, 229ºC, 222ºC und 217ºC und die Düsentemperatur war 214ºC. Die Umdrehungszahl pro Minute der Extruderschnecke war 15,2 und der Düsendruckabfall war 945 kg·cm&supmin;². Die Bahngeschwindigkeit betrug 15,2 mm·sec&supmin;¹. Beim Anfahren wurde der geschmolzene, extrudierte Polymerschlauch von Hand über die Maßgebungsscheibe und die Stabilisierungsscheibe gezogen, während Druckluft durch die radialen Luftkanäle in die Ausnehmung der Dornverlängerung eingeleitet wurde. Das geschmolzene Polymer berührte weder die Dornverlängerung noch haftete es an ihr. Der Polymerschlauch wurde dann über die Stabilisierungsscheibe und über ein Paar von Teflon- Scheibenführungsschuhen stromabwärts der Stabilisierungsscheibe gezogen. Die Scheibenführungsschuhe wurden von freitragenden Stangen gehalten, die an der Maßgebungsscheibe befestigt waren. Als nächstes wurde der Schlauch teilweise flachgemacht, so daß er im Querschnitt die Zahl 8 annahm, und wurde in den Raum zwischen parallen, einander gegenüberliegenden Flächen eines Paares von angetriebenen Neoprenbänder eingeführt, die eine Außenbeschichtung aus Naturgummi aufwiesen. Da der teilweise flachgemachte, extrudierte Schlauch weiter als die Weite der Bänder war, nahm der Schlauch eine Querschnittsform an, die einer Hantel oder einer zusammengedrückten Zahl 8 ähnelte. Jeder der Teflon- Scheibenführungsschuhe wurde innerhalb der im wesentlichen kreisförmigen Enden des hantelförmigen Querschnittsabschnittes angeordnet. Der Druck der durch die radialen Luftkanäle in die Dornverlängerungsausnehmung eingeleiteten Luft wurde verringert, nachdem mit dem Anfahrvorgang begonnen worden war, um ein Brechen der vollgeformten Schmelzblase in der Ausdehnungszone zu verhindern und um nachfolgend ein Lecken zwischen dem Schlauch und der Maßgebungsscheibe zu verhindern und einen stabilen Zustand in der Ausdehnungszone zu erreichen. Ein ausgezeichneter, faltbarer, dünnwandiger, faltenfreier Schlauch wurde erhalten. Es wird angenommen, daß faltenfreie, geschnittene Zylinder erhalten werden können, wenn dieser Schlauch danach durch die Ausdehnungskammer bewegt wird, die in den Fig. 1, 17 und 18 gezeigt ist, und in der sich bewegenden Schneidevorrichtung, die in den Fig. 1, 19 und 22 dargestellt ist, gemäß der obigen Beschreibung abgeschnitten wird. Es wird auch angenommen, daß, wenn diese Schneidestation verwendet wird, sie keine wahrnehmbare Wirkung auf die Qualität des Schlauches haben sollte, der stromaufwärts in der Vorrichtung hergestellt worden ist.
Obgleich Verfahren und die Vorrichtung im Rahmen einer horizontalen Extrudiervorrichtung erörtert worden sind, kann eine vertikale Extrudiervorrichtung als eine Ausführungsform dieser Erfindung auch in Betracht gezogen werden. Ein solches System würde gewisse Konstruktionsschwierigkeiten vereinfachen, die sich auf die Schwerkraft und damit verbundene asymmetrische Kräfte beziehen. Auch wurde die Bildung von rechtwinkligen Zylindern nur zum Zwecke der Darstellung beschrieben. Andere Endformen können gebildet werden, indem nur die Laufgeschwindigkeit der Schneidevorrichtung relativ zu dem sich bewegenden Schlauch geändert wird, um beispielsweise Schlauchenden zu erhalten, die nicht zueinander parallel sind, oder Schlauchenden, die zueinander parallel aber schräg zu der Schlauchachse sind. Obgleich gewisse besondere Anordnungen der Düse, der Maßgebungsscheibe und der Stabilisierungsscheibe beschrieben worden sind, um einen dünnen, nahtfreien, flexiblen Schlauch herzustellen, der mit der Vorrichtung und dem Verfahren dieser Erfindung bearbeitet wird, kann irgendeine andere geeignete Düsenanordnungskombination mit Schneidevorrichtungen, die hier geoffenbart sind, bei dieser Erfindung verwendet werden, um dünne, nahtfreie, faltbare, faltenfreie Zylinder herzustellen.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen nahtfreier, faltenfreier, faltbarer, dünnwandiger Schlauchfolien, umfassend eine Extrudierdüse (16) zum Extrudieren eines sich bewegenden, durchgehenden Schlauches (17) aus einem geschmolzenen Polymerfolienmaterial in die Umgebungsatmosphäre, einen Lufteinlaßkanal (52) zum Einleiten von Druckluft durch die genannte Düse in dem genannten Schlauch, um ein Luftkissen zu bilden, und eine Schlauchziehvorrichtung (24), um den genannten Schlauch in Längsrichtung zu spannen, gekennzeichnet durch eine Maßgebungsscheibe (20), die von der genannten Düse zum radialen Spannen des genannten durchgehenden Schlauches gehalten ist, wenn er aus der genannten Düse austritt, wobei die genannte Maßgebungsscheibe eine durchgehende Außenumfangsfläche aufweist, die das Innere des genannten Schlauches berühren und das genannte Luftkissen im Zusammenwirken mit dem genannten Schlauch und der genannten Düse bilden kann, während das stromabwärtige Ende des genannten Schlauches zu der Umgebungsatmosphäre offen und frei von Falten aufrechterhalten wird, und eine Schneidevorrichtung (26) zum Abtrennen von dem genannten Schlauch, während sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet, um Schlauchabschnitte zu bilden.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend eine Stabilisierungsscheibe (22), über die sich der genannte Schlauch bewegt und die in fester Beziehung zu der Maßgebungsscheibe zwischen Maßgebungsscheibe (20) und der Schlauchziehvorrichtung (24) angebracht ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, in der die genannte Schlauchziehvorrichtung (24) ein Paar von Bändern (208, 210) aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten des genannten Schlauches angeordnet sind, um den mittleren Bereich des genannten Schlauches längs der Achse des genannten Schlauches zusammenzudrücken, bis die gegenüberliegenden Innenoberflächen des genannten Schlauches in großer Nähe zueinander sind, um ein Band mit einem Querschnitt zu bilden, der die Form einer zusammengedrückten Zahl 8 hat.

4. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, in der die genannte Schneidevorrichtung eine Trenneinrichtung (375) umfaßt, die auf einem Spiralweg um den Weg des genannten Schlauches laufen kann, während sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet, um Schlauchabschnitte in der Ausgestaltung eines rechteckigen Zylinders zu bilden.

5. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, die wenigstens einen geteilten, zylindrischen Unterdruckschuh (322), um die Außenoberfläche des genannten Schlauches fest zu ergreifen, und eine Schneidklinge (330) nahe dem genannten geteilten, zylindrischen Unterdruckschuh enthält, die umfangsmäßig die Außenoberfläche des genannten Schlauches schneiden kann, während der genannte Schlauch von dem genannten zylinderförmigen Unterdruckschuh ergriffen ist und während sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, die einen geteilten, zylinderförmigen Unterdruckschuh (322) an der stromaufwärtigen Seite der genannten Schneidklinge (330) und einen geteilten, zylinderförmigen Unterdruckschuhe (324) an der stromabwärtigen Seite der genannten Schneidklinge (330) enthält, wobei jeder der genannten genannten geteilten, zylinderförmigen Unterdruckschuhe die Außenoberfläche des genannten Schlauches fest ergreifen kann, während sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet.

7. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, die eine Einrichtung, um den genannten Schlauch von der Innenseite des genannten Schlauches her auszudehnen, und eine Schneideeinrichtung innerhalb des genannten Schlauches enthält, die umfangsmäßig den genannten Schlauch schneiden kann, während der genannte Schlauch ausgedehnt ist und sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet.

8. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, die einen ortsfesten Ausdehnungsunterdruck-Schwebering, um den genannten Schlauch von der Außenseite des genannten Schlauches her auszudehnen, und eine Schneidevorrichtung enthält, die sich mit dem genannten bewegenden Schlauch bewegen und umfangsmäßig den genannten Schlauch trennen kann, während der genannte Schlauch ausgedehnt ist.

9. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, die eine Einrichtung enthält, um die genannte Schneidevorrichtung zum Eingriff mit dem genannten Schlauch auszudehnen und die genannte Schneidevorrichtung zum außer Eingriffbringen mit dem genannten Schlauch zurückzuziehen.

10. Verfahren zum Herstellen nahtfreier, faltenfreier, faltbarer, dünnwandiger Schlauchfolien umfassend Extrudieren eines sich bewegenden, durchgehenden Schlauches (17) aus geschmolzenem Polymerfolienmaterial aus einer Düse (16) in die Umgebungsatmosphäre, Einführen von Luft (52) unter Druck durch die genannte Düse in den genannten Schlauch, um ein Luftkissen zu bilden, und Spannen (24) des genannten Schlauches in Längsrichtung, gekennzeichnet durch radiales Spannen des genannten durchgehenden Schlauches über eine Maßgebungsscheibe (20), wenn das Polymerfolienmaterial aus der genannten Düse austritt, wobei die genannte Maßgebungsscheibe eine durchgehende Außenumfangsfläche aufweist, die das Innere des genannten Schlauches berühren und das genannte Luftkissen in Zusammenwirken mit dem genannten Schlauch und der genannten Düse bilden kann, während das stromabwärtige Ende des genannten Schlauches zu der Umgebungsatmosphäre offen und von Falten freigehalten wird, und Abtrennen (26) des genannten Schlauches, während sich der genannte Schlauch in Bewegung befindet, um Schlauchabschnitte zu bilden.