DE3740087C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe einer Breitschlitz­ düse, die zumindest eine austrittsspaltdefinierende verstellbare Werk­ zeuglippe, eine Gegenlippe und über die Länge der verstellbaren Werkzeuglippe verteilt eine Reihe von Piezotranslatoren aufweist, die als Stellglieder auf Werkzeuglippenabschnitte arbeiten, wobei die Piezotranslatoren mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung auf eine vorgegebene Dicke des Düsenspaltes und damit auf eine vorge­ gebene Foliendicke gesteuert werden.

Im allgemeinen gehören dabei die Piezotranslatoren als Stellglieder einem Regelkreis an und sind sie einzelnen Werkzeuglippenabschnitten zugeordnet, wobei mit einer Meßeinrichtung des Regelkreises an der hergestellten Folie zumindest ein Istwert der Foliendicke gemessen und der Istwert einem Regel­ prozessor zugeführt sowie dort mit einem Sollwert der Foliendicke verglichen wird und wobei die Piezotranslatoren von dem Regelpro­ zessor mit Hilfe von Regelsteuergrößen gesteuert werden. Solche Folien werden auch als Flachfolien bezeichnet. Der Ausdruck Regelpro­ zessor bezeichnet einen Rechner, in den ein Regler integriert ist. Der Rechner ist so programmiert, daß die Herstellung verschiedener Kunststoffolien abgerufen werden kann. Er nimmt entsprechenden Ein­ fluß auf den Regler. Die eingesetzten Piezotranslatoren sind Stell­ elemente, die nach dem piezoelektrischen Prinzip arbeiten. Dabei kann sich durch Anlegen von elektrischen Spannungen die Länge eines Piezotranslators unmittelbar um Bruchteile von Millimetern bis in den Milimeterbereich hinein verändern. Die Längsausdehnung erfolgt auf Grund von Veränderungen im Kristallgitter der einzelnen piezoelektrischen Elemente. Jeder Piezotranslator ist aus einer Viel­ zahl solcher piezoelelektrischen Einzelelemente aufgebaut, die für sich reagieren und insgesamt die Längenausdehnung bewirken. Auf diese Weise werden die Voraussetzungen für eine sehr genaue Feineinstel­ lung der verstellbaren Werkzeuglippe geschaffen. Reaktionszeiten im Bereich von Millisekunden und, in Abhängigkeit von der Spannung, Längenausdehnungen in jeder erforderlichen Größenanordnung sind erreichbar. Zu dem Regelkreis gehört eine Meßeinrichtung, welche an der erkalteten Folie die Dicke registriert. Die so ermittelten Wer­ te werden an den Regelprozessor weitergeleitet, die daraus die An­ steuerspannung für die einzelnen Piezotranslatoren berechnet und vorgibt. - Es versteht sich, daß die Werkzeuglippe im allgemeinen ein einheitliches Bauteil ist, welches ausreichend elastisch verform­ bar ist, um die Definition von Werkzeuglippenabschnitten zuzu­ lassen. Das gilt auch in Rahmen der Erfindung. Im Rahmen der Er­ findung kann zusätzlich auch die Gegenlippe als verstellbare Werk­ zeuglippe, wie beschrieben, aufgebaut sein.

Bei dem gattungsgemäßen Verfahren (DE 34 27 915) wird eine glatte Kunststoffolie, die über ihre Breite und über ihre Länge ein Dicken­ profil konstanter Dicke aufweist, hergestellt. Den Piezotranslatoren werden lediglich die Regelsteuergrößen zugeführt. Damit die Regelung über die gesamte Breite der Folie wirksam ist, wird die Foliendicke über die gesamte Breite der Folie, z.B. mit einem über die Breite der Folie hin und her bewegten Meßgerät, gemessen und werden die den einzelnen Werkzeuglippenabschnitten zugeordneten Piezotranslatoren entsprechend gesteuert. Das hat sich bewährt, jedoch können mehr oder weniger große systematische Dickenfehler auftreten. Die systematischen Fehler beruhen auf unverrmeidlbaren Fertigungs- und Montagetoleranzen der mechanischen Bauteile und können auch auf besonderen Phänomenen im Mengenstrom des thermoplastifizierten Kunststoffes, z. B. bereichs­ weise unterschiedlichen Temperaturen, beruhen, Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag kann man störende syste­ matische Dickenfehler vermeiden, und zwar dadurch, daß in dem Regelprozessor von einer vom Sollwert abweichenden Füh­ rungsgröße für die Foliendicke eine Verteilungssteuergröße er­ zeugt wird, die einen gewollten Dickenfehler hervorruft, und daß die Verteilungssteuergröße nach dem Regelprozessor den ein­ zelnen Piezotranslatoren der Reihe nach nach Maßgabe einer Ver­ teilungsfunktion zugeführt wird, die den gewollten Dickenfehler über die Länge der verstellbaren Werkzeuglippen und damit über die Breite der Folie verteilt. Auf eine einfache Formel gebracht, wird hier ein Dickenfehler in der Folie künstlich erzeugt und dieser Dickenfehler wird über die Breite der Folie so verteilt, daß beim Aufwickeln zum Coil in singulären Bereichen eine Addi­ tion zu Faßreifen nicht mehr stattfinden kann.

Ferner ist eine Breitschlitzdüse bekannt (EP 02 29 680), deren eine Werkzeuglippe von einer Reihe von Stellgliedern beaufschlagt wird, die stabförmig sind und beheizt oder gekühlt werden, je nachdem, wie die Werkzeuglippe verstellt werden soll. Durch Beheizung oder Kühlung ändert sich auf Grund der Wärmedehnung die jeweilige Struktur der Stellglieder. Auf unterschiedlichen Seiten der Stellglieder sind Heizkanäle bzw. Kühlkanäle angeord­ net, die auch eine gruppenweise Beheizung oder Kühlung der Stellglieder ermöglichen. Diese Maßnahmen dienen dazu, die Dic­ kenregelung der herzustellenden Folie zu verbessern.

Die Anwendungstechnik von Folien aus thermoplastischem Kunst­ stoff für die verschiedensten Zwecke verlangt nach solchen, die über ihre Breite und/oder ihre Länge ein von der glatten Folie definiert abweichendes Dickenprofil mit vorgegebenen Dicken auf­ weisen. Solche Folien herzustellen ist Aufgabe der Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Piezo­ translatoren, zumindest gruppenweise sowie zeitlich konstant auf unterschiedliche Dicke des Düsenspaltes gesteuert werden und dadurch eine Folie hergestellt wird, die über ihre Breite in Breitenabschnitten ein von einer glatten Folie abweichendes Dic­ kenprofil mit Breitenabschnitten unterschiedlicher Dicke aufweist. Zumindest gruppenweise meint, daß im Rahmen der Erfindung auch einzelne Piezotranslatoren auf unterschiedliche Dicke des Düsen­ spaltes gesteuert werden können. Diese Steuerung kann der be­ schriebenen Dickenregelung überlagert sein, und zwar mit der Maßgabe, daß die Bereiche unterschiedlicher Dicke zusätzlich die beschriebene Dickenregelung erfahren. Im Rahmen der Erfindung kann die unterschiedliche Steuerung auf verschiedene Weise aus­ geführt werden, so daß Folien sehr unterschiedlicher Struktur und Textur bzw. definierter Abweichung des Dickenprofils her­ stellbar sind.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß mit einer Meßeinrich­ tung einer Regelanordnung in den Breitenabschnitten unterschied­ licher Dicke die Foliendicke gemessen und bei einer Abweichung des Istwertes der Foliendicke in einem Breitenabschnitt von einem vorgegebenen Sollwert der dem Breitenabschnitt zugeordnete Piezotranslator oder die dem Breitenabschnitt zugeordneten Piezo­ translatoren zusätzlich von Regelgrößen der Regeleinrichtung ge­ steuert werden. Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Piezotranslatoren nach einem vorgegebenen zeitlichen Rhythmus auf unterschiedliche Dicke des Düsenspaltes gesteuert werden. Da die Stellzeiten der Piezotrans­ latoren im Mikrosekundenbereich liegen, kann der zeitliche Rhyth­ mus eine sehr hohe Frequenz aufweisen. Auf diese Weise können auch besondere optische Oberflächeneffekte erzielt werden, zum Beispiel dadurch, daß bei hoher Frequenz die Abweichungen des Dickenprofils von der Dicke einer glatten Folie klein gehalten werden.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß erfindungsge­ mäß Folien aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt werden können, die über ihre Breite und/oder über ihre Länge ein von einer glatten Folie abweichendes Dickenprofil aufweisen. Werden die Piezotranslatoren zeitlich konstant auf unterschiedliche Dicke des Düsenspaltes gesteuert, so besteht auch die Möglichkeit, den entsprechenden Breitenabschnitten thermoplastifizierten Kunststoff unterschiedlicher Farbe zuzuführen, wodurch besondere Effekte erreichbar sind.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe einer Breitschlitzdüse, die
zumindest eine austrittsspaltdefinierende verstellbare Werkzeuglippe,
eine Gegenlippe und
über die Länge der verstellbaren Werkzeuglippe verteilt eine Reihe von Piezotranslatoren
aufweist, die als Stellglieder auf Werkzeuglippenabschnitte arbei­ ten, wobei die Piezotranslatoren mit einer Steuer- und/oder Regel­ einrichtung auf eine vorgegebene Dicke des Düsenspaltes und damit auf eine vorgegebene Foliendicke gesteuert werden, da­ durch gekennzeichnet, daß die Piezotrans­ latoren zumindest gruppenweise sowie zeitlich konstant auf unter­ schiedliche Dicke des Düsenspaltes gesteuert werden und dadurch eine Folie hergestellt wird, die über ihre Breite in Breitenab­ schnitten ein von einer glatten Folie abweichendes Dickenprofil mit Breitenabschnitten unterschiedlicher Dicke aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Meßeinrichtung der Regeleinrichtung in den Breitenab­ schnitten unterschiedlicher Dicke die Foliendicke gemessen und bei einer Abweichung des Istwertes der Foliendicke in einem Breitenabschnitt von einem vorgegebenen Sollwert der vom Brei­ tenabschnitt zugeordnete Piezotranslator oder die den Breitenab­ schnitten zugeordneten Piezotranslatoren zusätzlich von Regel­ größen der Regeleinrichtung gesteuert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Piezotranslatoren nach einem vorgegebenen zeitlichen Rhythmus auf unterschiedliche Dicke des Düsenspaltes gesteuert werden.