DE3702945A1 - Vorrichtung zum glaetten einer aus einer schlitzduese austretenden kunststoffbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Glätten einer aus einer Schlitzdüse austretenden Kunststoffbahn aus teil­ kristallinem, thermoplastischem Kunststoff, insbes. aus Polypropylen, - mit zumindest zwei gekühlten Glättwalzen, die unter Zwischenschaltung der Kunststoffbahn gegeneinander arbeiten und einen Glättspalt bilden, wobei die Schlitzdüse einerseits des Glättspaltes angeordnet ist und die aus dem Glättspalt austretende Kunststoffbahn sich ablaufend von der ersten der Glättwalzen löst und danach die zweite der Glättwalzen be­ reichsweise umschlingt. - Im allgemeinen sind drei oder mehr als drei Glättwalzen hintereinander angeordnet und passiert die Kunst­ stoffbahn zwei oder mehr als zwei Glättspalte. Der Ausdruck Kunststoff­ bahn umfaßt die aus der Schlitzdüse austretende, noch plastifizierte Bahn, aber auch die daraus geformte Kunststoffolie. Mit einer Vorrichtung der beschriebenen Gattung geglättete Kunststoffbahnen oder Kunst­ stoffolien werden insbes. für Tiefziehzwecke, z. B. in der Verpackungsin­ dustrie, eingesetzt. Im allgemeinen verlangt man hohe Transparenz. Diese hängt vom Verhältnis zwischen Kristallisationsgeschwindigkeit und Abkühlungsgeschwindigkeit ab. Die Kühlwalzen kühlen die Kunststoff­ bahn. Sie können dazu eine aktive Kühlung oder die sich einstellende Umgebungstemperatur aufweisen.

Die Verarbeitung teilkristalliner, thermoplastischer Kunststoffe wird durch deren Kristallisationsneigung erschwert. Die inneren Eigenschaf­ ten der hergestellten Kunststoffolie, deren Kristallisationsgrad und die morphologische Struktur, werden in starkem Maße durch den Abkühlungs­ prozeß beeinflußt. Eine hohe Abkühlungsgeschwindigkeit führt zu einem feinsphärolitischen Gefüge, wegen der geringen Lichtstreuung besitzen solche Folien eine relativ hohe Transparenz. Der Einfluß der Abkühlungs­ geschwindigkeit steigt mit sinkender Kristallisationsgeschwindigkeit und ist deshalb insbes. bei Polypropylen von großer Bedeutung.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung ist die Abkühlungsge­ schwindigkeit - abgesehen von der Umgebungstemperatur - allein durch die Temperatur der gekühlten Glättwalzen bestimmt. Ist die so gekühlt bestimmte Abkühlungsgeschwindigkeit zu niedrig, so verliert die fertige Kunststoffolie an Transparenz. Da die Abkühlungsgeschwindigkeit mit zu­ nehmender Walzgeschwindigkeit kleiner wird, sind die Walzgeschwindig­ keit und damit die Leistung beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vor­ richtung so weiter auszubilden, daß die Vorrichtung ohne Beeinträchti­ gung der Transparenz der hergestellten Kunststoffolie mit wesentlich höherer Walzgeschwindigkeit und damit höherer Leistung arbeiten kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß im Bereich des Glättspaltes eine Blasvorrichtung für ein Kühlgas angeordnet ist, welches längs des Glättspaltes die Kehle zwischen der ersten Glättwalze und der ablaufenden Kunststoffbahn beaufschlagt. Nach bevorzugter Ausführungs­ form der Erfindung besteht die Blasvorrichtung aus einem über die Breite der Glättwalzen erstreckten Blasrohr mit Schlitzdüse für das aus­ tretende Kühlgas. Es versteht sich, daß die Blasvorrichtung, z. B. zur Anpassung an verschiedene Foliendicken, in zwei Achsen verstellbar und drehbar sein kann. Im Rahmen der Erfindung kann grundsätzlich mit jedem Kühlgas gearbeitet werden. Im allgemeinen reicht es aus, mit ent­ sprechend gekühlter Luft als Kühlgas zu arbeiten. Die Temperatur des Kühlgases braucht nicht zu niedrig zu liegen, für viele Zwecke reicht eine Temperatur von etwa 10°C oder 15°C. Im Bedarfsfall kann je­ doch auch mit wesentlich kälterem Kühlgas gearbeitet werden. Die Kühlung des Kühlgases erfolgt über Wärmetauscher, die an entsprechende Kältemaschinen angeschlossen sind. Das Kühlgas wird mit einem Gebläse gefördert. Durch Einfachheit ausgezeichnet ist in diesem Zusammenhang eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blasvorrichtung an ein thermodynamisches Wirbelrohr angeschlossen und von diesem mit dem Kühlgas versorgt ist. Thermodynamische Wirbel­ rohre sind an sich bekannt (vgl. Lueger "Lexikon der Technik", Band 16, Lexikon der Verfahrenstechnik, 1970, S. 584).

Überraschenderweise kann durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ohne weitere Veränderungen die Leistung einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung vorgegebener Auslegung mit wesentlich höherer Leistung bespiels­ weise mit der doppelten Leistung und mehr gefahren werden, ohne daß Beeinträchtigungen der Transparenz in Kauf genommen werden müssen. Die Leistungssteigerung an sich hängt von der Kühlgasmenge und der Kühlgastemperatur ab. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Kunststoffbahn hinter dem Glättspalt noch eine verhältnismäßig hohe Temperatur aufweist. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen neigt sie daher dazu, an der ersten Glättwalze zu kleben, wenn sie den Kontakt­ bereich im Glättspalt bereits verlassen hat. Der bedeutet, daß sich die Folie in diesem Bereich nicht oder nur unter Einlagerung von Luft an die zweite Glättwalze anlegt. Das beeinträchtigt den für die Kühlung erforderlichen Wärmeübergang zwischen der Kunststoffbahn und der zweiten Glättwalze. Erfindungsgemäß wird durch das Kühlgas die Kunst­ stoffbahn gleichsam von der ersten Glättwalze abgeschabt und gegen die zweite Glättwalze gedrückt. Durch den verbesserten Kontakt zur zweiten Glättwalze erhöht sich die Abkühlungsgeschwindigkeit der Kunst­ stoffbahn, wozu im übrigen auch das Kühlgas selbst beiträgt. Im Er­ gebnis ist eine merklich schnellere Abkühlung zu erreichen und im Er­ gebnis sogar eine Verbesserung der Transparenz. Da erfindungsgemäß die Ablöselinie der Kunststoffbahn von der ersten Glättwalze sehr defi­ niert ist, läuft die Kunststoffbahn im Glättspalt sehr ruhig. Das führt zu einer Stabilisierung des Wulstes in der Kunststoffbahn, der sich regelmäßig vor dem ersten Glättspalt bildet. Diese Stabilisierung kann dadurch noch verbessert werden, daß eine zusätzliche Blasvorrich­ tung für ein Kühlgas auf der Eintrittsseite des Glättspaltes angeordnet ist, welches längs des Glättspaltes zumindest an einer Seite die Kehle zwischen einer der Glättwalzen und der Kunststoffbahn oder die Kunst­ stoffbahn beaufschlagt. Man kommt so zu einer Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit minimaler Wulstvorlage, was eventuell Markierungen durch den Wulst und die Zu­ stellkräfte zwischen den Glättwalzen verringert. Auch der Oberflächen­ glanz der Kunststoffbahn und der fertigen Kunststoffolie wird positiv beeinflußt, und zwar auf beiden Seiten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungs­ beispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung dient zum Glätten einer aus einer Schlitzdüse 1 austretenden Kunststoffbahn 2 aus teilkristallinem, thermoplastischem Kunststoff. Es mag sich um eine Kunststoffbahn 2 aus Polypropylen handeln. Die Vorrichtung besitzt drei gekühlte Glättwalzen 3, 4, 5, die unter Zwischenschaltung der Kunststoffolienbahn 2 gegen­ einander arbeiten und entsprechende Glättspalte 6, 7 bilden. Die Schlitz­ düse 1 ist oberhalb des ersten der dargestellten Glättspalte 6, 7 ange­ ordnet. Die aus dem Glättspalt 6 unten austretende Kunststoffbahn 2 löst sich ablaufend von der ersten 3 der Glättwalzen, 3, 4, 5 und um­ schlingt danach die zweite 4 der Glättwalzen 3, 4, 5 um 180°C oder mehr.

Unterhalb des ersten Glättspaltes 6 befindet sich eine Blasvorrichtung 8 für ein Kühlgas, welches längs des Glättspaltes 6 die Kehle 9 zwischen der ersten Glättwalze 3 und der ablaufenden Kunststoffbahn 2 beauf­ schlagt. Im Ausführungsbeispiel besteht die Blasvorrichtung 8 aus einem über die Breite der Glättwalzen 3, 4 erstrecktem Blasrohr 10 mit längs­ laufender Schlitzdüse 11 für das austretende Kühlgas. Bei dem Kühlgas kann es sich um Luft handeln.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Glätten einer aus einer Schlitzdüse austretenden Kunststoffbahn aus teilkristallinem, thermoplastischem Kunststoff, insbes. Polypropylen, - mit zumindest zwei gekühlten Glättwalzen, die unter Zwischen­ schaltung der Kunststoffbahn gegeneinander arbeiten und einen Glättspalt bilden, wobei die Schlitzdüse einerseits des Glättspaltes angeordnet ist und die aus dem Glättspalt austretende Kunststoffbahn sich ablaufend von der ersten der Glättwalzen löst und danach die zweite der Glättwalzen bereichsweise umschlingt, dadurch gekennzeich­ net, daß im Bereich des Glättspaltes (6) eine Blasvorrichtung (8) für ein Kühlgas angeordnet ist, welches längs des Glättspaltes (6) die Kehle (9) zwischen der ersten Glättwalze (3) und der ablaufenden Kunststoffbahn (2) beaufschlagt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (8) aus einem über die Breite der Glättwalzen (3, 4) erstreckten Blasrohr (10) mit Schlitzdüse (11) für das Kühlgas be­ steht.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blasvorrichtung (8) mit Luft als Kühlgas arbeitet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blasvorrichtung (8) an ein thermodynamisches Wir­ belrohr angeschlossen und von diesem mit dem Kühlgas versorgt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine zusätzliche Blasvorrichtung für ein Kühlgas auf der Eintrittsseite des Glättspaltes (6) angeordnet ist, welches längs des Glättspaltes (6) zumindest an einer Seite die Kehle zwischen einer der Glättwalzen (3, 4) und der Kunststoffbahn (2) oder die Kunst­ stoffbahn (2) beaufschlagt.