DE4000530A1 - Verfahren zur herstellung einer kunststoffolie aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffolie aus thermoplastischem Kunststoff sowie zum Aufwickeln dieser Kunststoffolie zu einem Coil, wobei die hergestellte Kunststoffolie systematische Dickenfehler mit Dickenplusfehlern und Dickenminusfehlern aufweist und das Coil von beim Aufwickeln addierten Dickenfehlern mit negativem oder positivem Faßreifeneffekt o. dgl. praktisch frei ist. - Der Ausdruck systematische Dickenfehler be­ zeichnet diejenigen Dickenfehler, die systembedingt sind, beispielsweise auf Werkzeugtoleranzen beruhen. Sie sind unvermeidbar und erscheinen ohne weiteres im Querschnitts­ profil der hergestellten Kunststoffolie, und zwar im stationären, eingefahrenen Zustand der entsprechenden An­ lage für die Herstellung der Kunststoffolie stets an gleicher Stelle. Werden nicht besondere Maßnahmen ver­ wirklicht, so addieren sich diese systematischen Dicken­ fehler beim Aufwickeln zum Coil zu positiven oder auch negativen Faßreifen.

Bei dem bekannten Verfahren, von dem die Erfindung aus­ geht, wird versucht, eine Addition der Dickenfehler da­ durch zu vermeiden, daß das Dickenfehlerprofil über die Breite der Kunststoffolie gleichsam verschoben wird, so daß beim Aufwickeln anstelle der Dickenfehleraddition eine Fehlerverteilung eintritt, und zwar derart, daß das Coil von Effekten, die aus beim Aufwickeln deutlich addierten Dickenfehlern resultieren, praktisch frei ist. Die Dicken­ fehler liegen vielmehr von Lage zu Lage an einer anderen Stelle im Coil. Um dieses zu erreichen, wird bei der Her­ stellung von sogenannten Blasfolien, bei denen zunächst ein thermoplastifizierter Schlauch erzeugt, dieser zur Schlauchfolie aufgeblasen und die Schlauchfolie flachge­ legt wird, entweder der Blaskopf mit dem Werkzeug für die Extrusion des Schlauches in eine zumeist hinundher drehende periodische Bewegung versetzt und/oder es wird die sogenannte Flachlegevorrichtung entsprechend periodisch bewegt. Das ist aufwendig und in bezug auf den erreichten Effekt häufig nicht voll befriedigend, weil das Coil störende Unebenheiten, wenn auch keine ausgepräg­ ten Faßreifen zeigen kann. Um die beschriebene Fehlerver­ teilung zu erreichen, ist es beim Arbeiten mit Breit­ schlitzdüsen bekannt, das Maß der Dickenfehler zu redu­ zieren, das Dickenfehlerprofil also gleichsam zu planie­ ren, und zwar nach Maßgabe des zunächst gemessenen Dicken­ fehlerprofils durch Verstellung der Spaltweite der Breit­ schlitzdüse. Auch die Superposition und Verteilung von gewollten singulären Dickenfehlern ist in diesem Zusammen­ hang bekannt. Zwar lassen sich durch diese bekannten Maß­ nahmen die Dickentoleranzen einengen, es bleibt jedoch ein störendes Dickenfehlerprofil mit störender Fehleraddition im Coil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu führen, daß ein Coil ent­ steht, welches mit wesentlich höherer Genauigkeit zylin­ drisch ist, als es im Rahmen der bekannten Maßnahmen er­ reicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Dickenfehlerprofil der hergestellten Kunststoffolie mit seinen systematischen Dickenplusfehlern und/oder Dicken­ minusfehlern vor dem Aufwickeln der Kunststoffolie zum Coil gemessen wird, daß eine Anzahl von n Lagen der mit den systematischen Dickenplusfehlern und/oder Dickenminus­ fehlern hergestellten Kunststoffolie zum Coil aufgewickelt wird, wobei n=1 oder größer als 1 ist, und daß danach eine Anzahl von Lagen der Kunststoffolie mit inversem Dickenfehlerprofil auf das Coil aufgewickelt wird, - undsoweiterfort, abwechselnd mit Lagen der Kunst­ stoffolie mit Dickenfehlerprofil und weiteren Lagen mit inversem Dickenfehlerprofil bis am Ende das ausreichend zylindrische Coil aufgewickelt ist. Zur Umstellung des Dickenfehlerprofils auf das inverse Dickenfehlerprofil kann zum Beispiel die Spaltweite des Werkzeuges, aus dem die Kunststoffolie oder ein Vorprodukt austritt, nach Maß­ gabe des Dickenfehlerprofils und/oder des inversen Dicken­ fehlerprofils mit Stelltrieben verändert werden. - Das Dickenfehlerprofil einer Kunststoffolie kann mit den Hilfsmitteln der modernen Meßtechnik betriebsmäßig ohne Schwierigkeiten gemessen werden, z. B. mittels Durch­ strahlung. Das ermittelte Dickenfehlerprofil wird einem Rechner aufgegeben, der so programmiert ist, daß er das inverse Dickenfehlerprofil ermittelt. Die Anzahl n der Lagen, mit der zweckmäßigerweise gearbeitet wird, läßt sich unschwer ermitteln. Diese Anzahl hängt unter anderem von der absoluten Dicke der Kunststoffolie ab. Der Rech­ ner kann ohne weiteres berücksichtigen, daß die Länge der einzelnen Lagen beim Aufwickeln eines Coils von Lage zu Lage zunimmt. Das inverse Dickenfehlerprofil muß nicht die gleiche Amplitude aufweisen wie das Dickenfehlerprofil. Unterschiedliche Amplituden sind zulässig und können durch Abstimmung der Anzahl der Lagen, die mit dem Dickenfehler­ profil bzw. dem inversen Dickenfehlerprofil aufeinander gewickelt werden, kompensiert werden. Zu optimalen Ergeb­ nissen kommt man, wenn das Dickenfehlerprofil der systema­ tischen Fehler sehr genau gemessen wird und entsprechend genau die Spaltweite des Werkzeuges verstellt wird. Dazu sind verschiedene Maßnahmen bekannt (vgl. DE 34 27 912, DE 34 27 915, DE 35 30 383). Zur Erzielung eines optimalen Ergebnisses gehört auch, daß die zuletzt zum Coil aufge­ wickelten Lagen der Kunststoffolie das inverse Dicken­ fehlerprofil aufweisen, wenn die erste Anzahl von Lagen der Kunststoffolie im Coil das Dickenfehlerprofil aus den systematischen Fehlern aufwies - und umgekehrt. Nach be­ vorzugter Ausführungsform der Erfindung wird in diesem Optimierungszusammenhang fernerhin so verfahren, daß etwa die Anzahl n von Lagen der Kunststoffolie mit inversem Dickenfehlerprofil auf die Anzahl von n Lagen mit systema­ tischem Dickenfehlerprofil aufgewickelt wird, wobei in diesem Falle mit praktisch gleichen Amplituden gearbeitet wird. Beim Aufwickeln zum Coil kann die Anzahl n, je nach den Verhältnissen, auch vergrößert werden.

Im Rahmen der Erfindung ist es nicht mehr erforderlich, in der eingangs beschriebenen Art und Weise eine Fehler­ verteilung vorzunehmen. Insbesondere kann mit feststehen­ dem Werkzeug, aus dem die Kunststoffolie mittelbar oder unmittelbar austritt, gearbeitet werden. Konkret bedeutet das, daß eine Rotation des Blaskopfes bei der Blasfolien­ herstellung nicht mehr erforderlich ist. In der Ausfüh­ rung für die Herstellung von Blasfolien, wobei zuerst ein Folienschlauch erzeugt und dieser in einer Flachlegevor­ richtung flachgelegt wird, lehrt die Erfindung, daß der Folienschlauch in einer feststehenden Flachlegevorrichtung flachgelegt und danach unmittelbar, gegebenenfalls nach Faltkantenauftrennung, dem Coil zugeführt und dort aufge­ wickelt wird. In der Ausführungsform für die Herstellung von sogenannten Flachfolien mit Hilfe einer Breitschlitz­ düse lehrt die Erfindung, daß die Flachfolie unmittelbar, d. h. ohne irgendwelche Maßnahmen zur Folienverlegung, dem Coil zugeführt wird.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß erfin­ dungsgemäß bei der Herstellung einer Kunststoffolie aus thermoplastischem Kunststoff sowie beim Aufwickeln der Kunststoffolie ein Coil entsteht, welches mit hoher Genauigkeit zylindrisch ist, als es im Rahmen der eingangs beschriebenen bekannten Maßnahmen möglich ist. Erfindungs­ gemäß erfolgt aus den örtlichen Dickenfehlern beim Auf­ wickeln der Kunststoffolie zum Coil eine Nullsummenbil­ dung. Die Summanden sind die Anzahl der Lagen und die Amplituden der systematischen und der inversen Dicken­ fehlerprofile. Im Rahmen der Erfindung liegt es dabei, nicht eine Zählung der Lagen vorzunehmen, sondern mit äquivalenten Zeitmaßen zu arbeiten, um diese Nullsummen­ bildung möglichst genau zu erreichen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführ­ licher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Anlage, die für das erfindungsgemäße Verfahren eingerichtet ist,

Fig. 2 drei grafische Darstellungen, die das erfindungs­ gemäße Verfahren erläutern.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage dient der Herstellung einer Blasfolie 1, die zu einem Coil 2 aufgewickelt wird. Zur Anlage gehört ein Extruder 3 mit Blaskopf 4 und einer nicht gezeichneten Ringspaltdüse im Blaskopf 4. Die Ring­ spaltdüse ist von einer Ringspalteinstellvorrichtung 5 umgeben. Ein thermoplastifizierter Kunststoffschlauch 6 tritt aus der Ringspaltdüse aus. Er wird zur Folien­ blase 7 aufgeblasen. Die Folienblase 7 ist von einer Dickenmeßvorrichtung 8 für die Foliendicke umgeben. Die Folienblase wird der Flachlegeeinrichtung 9 zugeführt. Eine Trenneinrichtung 10 trennt die flachgelegte Folien­ blase in zwei einfach liegende Kunststoffolien 1 deren eine nach rechts, wie dargestellt, abgeführt und zum Coil 2 aufgewickelt wird, deren andere entsprechend nach links abgeführt und aufgewickelt wird. Die in der Figur dargestelle Aufwickeleinrichtung hat eine Meßeinrichtung 11, die es erlaubt, die Anzahl der Umdrehungen und damit die Anzahl der Lagen der zum Coil 2 aufgewickelten Kunst­ stoffolie 1 zu messen. Die Meßwerte der Dickenmeßeinrich­ rung 8 und der Meßeinrichtung 11 für die Anzahl der Folienlagen wird dem Rechner 12 zugeführt. Dieser steuert die Ringspalteinstellvorrichtung 5.

Die Fig. 2 zeigt übereinander drei grafische Darstellun­ gen. Auf der Abszissenachse ist jeweils die Breite der Kunststoffolie in Metern aufgetragen. Auf der Ordinaten­ achse sind in µm die Dickenfehler aufgetragen. Man erkennt in der oberen grafischen Darstellung das Dickenfehlerpro­ fil der hergestellten Kunststoffolie 1 mit seinen systema­ tischen Dickenplusfehlern, die oberhalb der Abszissenachse angedeutet sind, und seinen systematischen Dickenminus­ fehlern, die unterhalb der Abszissenachse angeordnet sind. Eine Anzahl von n Lagen der mit den systematischen Dicken­ plusfehlern und/oder Dickenminusfehlern hergestellten Kunststoffolie 1 wird zum Coil aufgewickelt. Die Meßein­ richtung 11 mißt die Lagen. Das Dickenfehlerprofil wurde von der Dickenmeßeinrichtung 8 dem Rechner 12 zugeführt. Der Rechner 12 ermittelt das inverse Dickenfehlerprofil. Es ist in der mittleren grafischen Darstellung der Fig. 2 zu erkennen. Die untere grafische Darstellung in der Fig. 2 verdeutlicht die Superposition. Man erkennt, daß infolge der Superposition des Dickenfehlerprofils der systematischen Fehler und des inversen Dickenfehlerpro­ fils in den aufgewickelten Lagen die Dickenfehler ver­ schwinden. In der theoretischen Darstellung der Fig. 2 verschwinden sie vollständig, in der Praxis sind sie in hohem Grade ausgeglichen. Folglich wird am Ende ein aus­ reichend zylindrisches Coil 2 aufgewickelt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffolie aus thermoplastischem Kunststoff sowie zum Aufwickeln dieser Kunststoffolie zu einem Coil, wobei die hergestellte Kunststoffolie systematische Dickenfehler mit Dickenplus­ fehlern und Dickenminusfehlern aufweist und das Coil von beim Aufwickelvorgang addierten Dickenfehlern praktisch frei ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dickenfehlerprofil der hergestellten Kunststoff­ folie mit seinen systematischen Dickenplusfehlern und/oder Dickenminusfehlern vor dem Aufwickeln der Kunststoffolie zum Coil gemessen wird, daß eine Anzahl von n Lagen der mit den systematischen Dickenplusfehlern und/oder Dicken­ minusfehlern hergestellten Kunststoffolie zum Coil auf­ gewickelt wird, wobei n=1 oder größer als 1 ist, und daß danach eine Anzahl von Lagen der Kunststoffolie mit inversem Dickenfehlerprofil auf das Coil aufgewickelt wird, - undsoweiterfort, abwechselnd mit Lagen der Kunst­ stoffolie mit Dickenfehlerprofil und weiteren Lagen mit inversem Dickenfehlerprofil bis am Ende das ausreichend zylindrische Coil aufgewickelt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa die Anzahl n von Lagen der Kunststoffolie mit inver­ sem Dickenfehlerprofil auf die Anzahl von n Lagen mit systematischen Dickenfehlerprofil aufgewickelt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit feststehendem Werkzeug, aus dem die Kunststoffolie oder ein Vorprodukt austritt, gearbei­ tet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der Aus­ führungsform für die Herstellung von sogenannten Blas­ folien, wobei zuerst ein Folienschlauch erzeugt und die­ ser in einer Flachlegevorrichtung flachgelegt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß der Folienschlauch in einer feststehenden Flachlegevorrichtung flachgelegt und danach unmittelbar dem Coil zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der Aus­ führungsform für die Herstellung von sogenannten Flach­ folien mit Hilfe einer Breitschlitzdüse, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flachfolie unmittelbar, ohne Verlegung, dem Coil zugeführt wird.