DE3745138C2 - Folienblasanlage zur Herstellung von Kunststoffolien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Folienblasan­ lage zur Herstellung von Kunststoffolien aus Ther­ moplasten mit einem Blaskopf, über dem ein Kühlring angeordnet ist und einer in Bewegungsrichtung der Folie dahinter befindlichen Meßvorrichtung für die Foliendicke.

Bei derartigen Anlagen (DE 26 58 518 A1) wird mit Hilfe des Blas­ kopfes ein Kunststoffschlauch erzeugt, der unmit­ telbar nach dem Austritt im noch warmen Zustand verstreckt wird, wodurch sich die Wanddicke verrin­ gert, und zwar solange, bis durch Auskühlen der Endzustand erreicht wird. Anschließend wird der Schlauch flachgelegt und aufgewickelt. Über eine Meßvorrichtung wird die Foliendicke des Schlauches lateral nach der Fertigstellung erfaßt und über­ prüft. Oberhalb des Blaskopfes ist koaxial ein Kühlring angeordnet, mit dessen Hilfe dem Folien­ schlauch allseitig Luft zugeführt wird. Er besitzt über den gesamten Umfang den gleich breiten Aus­ trittsspalt, so daß sich eine über den Winkel kon­ stante Durchsatzmenge ergibt.

In der Praxis stellt man fest, daß sich über den Umfang betrachtet unterschiedliche Dicken der Folie ergeben, die eine wesentliche Beeinträchtigung der Qualität des Endproduktes bedingen.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Ver­ besserung derartiger Folienblasanlagen dahingehend zur Aufgabe gemacht, daß die hergestellte Folie eine weitgehend konstante Dicke aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Der Erfindung liegt die entscheidende Erkenntnis zugrunde, daß die Änderung der Dicke der Folie wäh­ rend des Verstreckens in hohem Maße von den jeweils in diesem Bereich herrschenden Temperaturen abhän­ gig ist und bestimmt wird. Über eine Beeinflussung der Temperatur läßt sich deshalb in hohem Maße die Dickenänderung beim Verstrecken beeinflussen und auf gewünschte Werte einstellen.

Kerngedanke der Erfindung besteht nun darin, die Durchsatzmenge des Kühlringes in Bezug auf seinen gesamten Umfang unterschiedlich, d. h. in jedem Winkelbereich individuell einstellbar zu machen. Damit ändert sich die Kühlleistung und hieraus re­ sultierend die Temperatur und folglich auch die Verstreckung der Folie in diesem Bereich. Eine Ver­ größerung der Durchsatzmenge bedeutet eine Erhöhung der Kühlleistung, eine Verringerung der Oberflä­ chentemperatur der Folie in diesem Bereich und eine geringere Verstreckung, so daß man im Ergebnis eine dickere Folie erhält. Umgekehrt ist bei einer Redu­ zierung der Durchsatzmenge, die Temperatur und da­ mit die Verstreckung größer, so daß die Foliendicke geringer wird. Für die Folienqualität entscheidend ist, daß auch bei sich ändernder Durchsatzmenge ein homogenes, mit gleichmäßiger Flächendichte die Fo­ lie ringförmig anströmendes Band erhalten bleibt. Der Einsatz einzelner Düsen würde keine hinrei­ chende Homogenität ergeben.

Grundsätzlich steht es frei, in welchem Abstand bzw. in welcher Anordnungsdichte gesehen über den Umfang des Kühlringes die Durchsatzmenge einstell­ bar ist. Einerseits wird bei geringem Abstand, d. h. hoher Anordnungsdichte der unterschiedlich ein­ stellbaren Bereiche des Kühlringes eine feinfühlige Regelung und ein gezielter Ausgleich auch schmaler Bereiche der Folien möglich, andererseits ist der apparative Aufwand entsprechend höher, aufwendiger und kostenintensiver.

Neben dem Grundgedanken, die Durchsatzmenge über den gesamten Umfang des Kühlringes unterschiedlich einstellbar zu machen, besteht der Kern vorliegen­ der Erfindung des weiteren darin, über eine Meßvor­ richtung die Dicke der fertigen Folie zu erfassen und in entsprechender Weise den Kühlring zu steu­ ern. Erforderlich ist einzig, die Folie lateral zu vermessen, da aufgrund der Herstellungstechnik das Dickenprofil in Längsrichtung der Folie in etwa konstant bleibt. Entsprechend der erfaßten Dicken­ meßwerte wird der Kühlring gesteuert und bei unter­ schiedlichen Dicken kann sofort reagiert und eine optimale Einstellung, d. h. eine homogene Dicke der Folie erreicht werden.

Die Erfindung schlägt also einen Regelkreis vor, bei dem über eine Meßvorrichtung die Dicke der Fo­ lie erfaßt und entsprechend der Abweichungen vom Sollwert eine Steuerung des Kühlringes dahingehend vorgenommen wird, daß in den abweichenden Bereichen der Durchsatz erhöht oder erniedrigt wird.

Der Vorteil der Erfindung besteht in der Erzeugung einer gleichmäßig hohen Produktqualität. Ein weite­ rer erheblicher Vorteil besteht darin, schon beste­ hende Anlagen ohne Schwierigkeiten im erfindungsge­ mäßen Sinne umbauen zu können.

Die konkrete bauliche Realisierung der Beeinflus­ sung der Durchsatzmenge über den Umfang des Kühl­ ringes (azimutale Abhängigkeit) steht im Rahmen der Erfindung hierbei grundsätzlich frei. Eine als be­ sonders bevorzugt angesehene Ausführungsform be­ steht darin, daß der Kühlring aus einer elastischen oberen und/oder unteren Scheibe besteht, die über mehrere Stellglieder höhenverstellbar ist. Aufgrund der Elastizität läßt sich die Scheibe mit Hilfe der Stellglieder in den verschiedenen Winkelbereichen in unterschiedlichen Höhen einjustieren, wodurch sich die Durchsatzmenge aufgrund Veränderungen des Querschnittes und/oder des Austrittsspaltes beein­ flussen und regulieren läßt. Hierzu können Scheiben aus Gummi eingesetzt werden, die punktuell über Ge­ lenke mit jeweils einem Stellglied verbunden sind. Der gegenseitige Abstand und damit die Gesamtzahl der Stellglieder bestimmt die maximale Feinheit der möglichen Einstellung.

Die durch den Kühlring austretende Luft wird mit Hilfe eines Gerätes zur Verfügung gestellt. Um un­ abhängig von der Einstellung des Kühlringes die Fördermenge nicht nachregeln zu müssen, wird schließlich noch vorgeschlagen, den Kühlring so einzustellen, daß der gesamte durchströmte Quer­ schnitt stets gleich bzw. die zu fördernde Luft­ menge konstant bleibt. Eine Vergrößerung der Durch­ satzmenge in einem bestimmten Bereich des Kühlrin­ ges hat dann eine Verkleinerung des Durchsatzes des Kühlringes in anderen Winkelbereichen zur Folge.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist in prinzipienhafter Darstel­ lung und zwar in Draufsicht der Kühlring (1) wiedergegeben. In dieser Darstellung ist von diesem Kühlring (1) nur die obere Scheibe (2) zu sehen, auf der in etwa äquidistant eine grö­ ßere Anzahl an Stellmotoren (3) angeordnet ist und mit der oberen Scheibe (2) in Verbindung steht. Bei der gezeigten Ausführungsform handelt es sich somit um eine Vorrichtung, bei welcher eine, nämlich hier die obere und damit sichtbare Scheibe (2) elastisch ist, so daß der Abstand zu der darunter befindli­ chen und hier nicht zu sehenden unteren Scheibe und zwar über den Umfang des Kühlringes (1) gesehen, unterschiedlich eingestellt werden kann. An der In­ nenfläche des Ringes befindet sich der Aus­ trittsspalt (4), durch den die Kühlluft ringförmig, mit in der Zeichenebene verlaufenden Geschwindig­ keitsvektoren gegen die senkrecht hierzu verlau­ fende Schlauchfolie gerichtet wird und sich damit in der Zeichenebene bewegt. Die Folie beginnt an einem hier nicht gezeigten und unterhalb des Kühl­ rings (1) angeordneten Blaskopf.

Die Steuerung der einzelnen Stellmotore (3) erfolgt individuell. Hierzu stehen sie über Leitungen (5) mit Hilfe eines Kabelhalters (6) mit Steuergerät (7) in Verbindung. Es bedient beispielsweise im Multiplexbetrieb sämtliche Stellmotore (3). In kon­ kreter und individueller Einstellung eines bestimm­ ten Stellmotores (3) erfolgt über einen Steuerpuls, der hergeleitet wird aus dem Meßwert der hier nicht gezeigten Meßvorrichtung für die Foliendicke. Be­ stimmte zu dicke oder zu dünne Bereiche der Folie setzen sich in Längs- also Transportrichtung fort. Die bereits verfestigte Folie zeigt - unter der Voraussetzung ungeänderter Bedingungen - in Brei­ tenrichtung gesehen in etwa das gleiche Dickenpro­ fil wie im Herstellungsbereich definiert durch Blaskopf, Kühlring und anschließender Verfestigung. Das mit Hilfe der Meßvorrichtung an der ausgehärte­ ten Folie gemessene Profil der Foliendicke kann man sich zur Ermittlung der Steuerimpulse für die Stellmotore (3) zunutze machen. In Abhängigkeit vom Ort der Abweichungen des Ist- vom Sollwert läßt sich einem bestimmten Stellmotor (3) des Kühlringes (1) zuordnen, der dann ein entsprechendes Steuersi­ gnal, bestimmt durch die Differenz zwischen Ist- und Sollwert, erhält und entsprechend eingestellt wird.

Im Ergebnis wird durch die Erfindung eine Vorrich­ tung vorgeschlagen, mit deren Hilfe die Herstellung von Kunststoffolien gleichmäßiger Dicke und damit höchster Qualität möglich wird.

Claims (2)

1. Folienblasanlage zur Herstellung von Kunststof­ folien aus Thermoplasten, mit einem Blaskopf über dem ein Kühlring angeordnet ist und einer in Bewe­ gungsrichtung der Folie dahinterbefindlichen Meß­ vorrichtung für die Foliendicke und die Durchsatz­ menge über den gesamten Umfang des Kühlringes un­ terschiedlich einstellbar ist und die jeweilige Einstellung in jedem Bereich entsprechend der Meß­ werte der Meßvorrichtung gesteuert ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kühlring (1) aus einer ela­ stischen oberen und/oder unteren Scheibe besteht, die über mehrere Stellglieder höhenverstellbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte durchströmte Querschnitt des Kühl­ ringes (1) konstant ist.