DE4000530C2

DE4000530C2 -

Info

Publication number: DE4000530C2
Application number: DE4000530A
Authority: DE
Inventors: Wilh. Prof. Dr. 5202 Hennef De Predoehl
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1990-01-10
Publication date: 1992-04-16
Also published as: DE4000530A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffolie aus thermoplastischem Kunststoff sowie zum Aufwickeln dieser Kunststoffolie zu einem Coil, wobei die mit einer vorgegebenen Sollfoliendicke hergestellte Kunststoffolie ein Dickenfehlerprofil mit systematischen Dickenplus fehlern und Dickenminusfehlern aufweist und das Dicken fehlerprofil vor dem Aufwickeln der Kunststoffolie zum Coil gemessen sowie eine Anzahl von Lagen der Kunststoffolie mit dem gemessenen Dickenfehlerprofil aufgewickelt wird. - Kunststoffolie meint Kunststoffolienbahnen, die als Blas folien oder mit Hilfe von Breitschlitzdüsen hergestellt worden sind. 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 statio nären, eingefahrenen Zustand der Anlage für die Herstellung der Kunststoffolie stets an gleicher Stelle. Werden nicht besondere Maßnahmen verwirklicht, so addieren sich diese systematischen Dickenfehler beim Aufwickeln zum Coil. In der Praxis bezeichnet man diese auf Fehleraddition be ruhenden Abweichungen von der zylindrischen Form des Coils als positive oder auch negative Faßreifen.

Es sind die verschiedensten Maßnahmen zum Unterdrücken der vorstehend beschriebenen Faßreifenbildung bekannt. Insbe sondere gehören dazu Maßnahmen, die darauf gerichtet sind, das Dickenfehlerprofil über die Breite der Kunststoffolie gleichsam zu verschieben, so daß beim Aufwickeln an Stelle 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 Dickenfehler liegen vielmehr von Lage zu Lage an einer anderen Stelle im Coil. Um dieses zu erreichen, wird bei der Herstellung von sogenannten Blas folien, bei denen zunächst ein thermoplastifizierter Schlauch erzeugt, dieser zur Schlauchfolie aufgeblasen und die Schlauchfolie flachgelegt wird, entweder der Blaskopf mit dem Werkzeug für die Extrusion des Schlauches in eine zumeist hin- und herdrehende periodische Bewegung versetzt und/oder es wird die sogenannte Flachlegevorrichtung ent sprechend periodisch bewegt. Das alles ist aufwendig und in bezug auf den erreichten Effekt häufig nicht voll be friedigend, weil das Coil störende Unebenheiten, wenn auch keine ausgeprägten Faßreifen und gleichsam lose liegende Folienbereiche aufweisen kann. Das Coil zeigt häufig einen mehr oder weniger lockeren Aufbau, was stört.

Bei dem bekannten Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht (DE-PS 36 31 503), schließen sich an die eingangs beschrie benen Verfahrensschritte besondere regeltechnische Maß nahmen an, die der herrschenden Lehre der Regeltechnik an gehören und die in den verschiedensten Bereichen der Technik stets angewendet werden: Die Abweichung der Regelgröße vom Sollwert wird, bis auf unvermeidbare Abweichungen aus sta tistischen Toleranzen, auf den Sollwert eingeregelt. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen wird nach dem Erfassen eines Dickenplusfehlers eine diese kompensierende Dünnstelle extrudiert, so daß nach einer oder mehreren Windungen der Dickenplusfehler durch Überlagerung mit Dünnstellen, kom pensiert ist und ein zylindrischer Rollenwickel erreicht wird. Ist diese Kompensation erreicht, so wird auf den Soll wert eingeregelt, der als mittlere Foliendicke bezeichnet wird. Das schließt nicht aus, daß die beschriebenen Maß nahmen wiederholt werden, wenn sich in der Kunststoffolie erneut störende Dickenplusfehler und/oder Dickenminusfehler zeigen. Beachtet man, daß die in der Praxis auftretenden Dickenplusfehler und/oder Dickenminusfehler im µm-Bereich liegen, so wird deutlich, daß die beschriebenen bekannten Maßnahmen sehr genau arbeitende und komplexe regeltech nische Einrichtung verlangen, was störend aufwendig ist. Wird weniger genau gearbeitet, so können daraus störende Abweichungen von der angestrebten zylindrischen Form des Coils resultieren.

Um mit bloßen steuerungstechnischen Maßnahmen, d. h. ohne regeltechnische Einrichtungen, auszukommen, ist es bei der Herstellung von Blasfolien bekannt (DE-OS 24 18 452), einen thermoplastifizierten Kunststoffschlauch zu extrudieren, diesen zum Folienschlauch aufzublasen und den Folienschlauch flachzulegen, sowie die Wanddicke des Kunststoffschlauches und/oder der Schlauchfolie vor dem Flachlegen längs des Umfanges des Kunststoffschlauches bzw. der Schlauchfolie bereichsweise periodisch zu verändern und dadurch ein hin reichend zylindrisches Coil zu erzeugen, wobei die Wand dicke in stärkerem Maße bereichsweise periodisch verändert wird als es den vorhandenen, eingeprägten Dickenplusfehlern oder Dickenminusfehlern entspricht. Ein verhältnismäßig lockerer Aufbau des Coils ist die Folge und störende Un ebenheiten können auch hier nicht vermieden werden. Die insoweit bekannten Maßnahmen sind daher verbesserungsbe dürftig, wenn die Anforderungen der modernen Praxis erfüllt werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu führen, daß ein Coil entsteht, welches mit wesentlich höherer Genauigkeit zylindrisch ist, als es im Rahmen der bekannten Maßnahmen erreicht werden kann, und zwar mit vergleichsweise einfachen regeltechnischen Einrichtungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffolie aus thermo plastischem Kunststoff sowie zum Aufwickeln der Kunststoffolie zu einem Coil, wobei die mit einer vorgegebenen Soll foliendicke hergestellte Kunststoffolie ein Dickenfehler profil mit systematischen Dickenplusfehlern und Dicken minusfehlern aufweist und das Dickenfehlerprofil vor dem Aufwickeln der Kunststoffolie zum Coil gemessen sowie eine Anzahl von Lagen der Kunststoffolie mit dem gemessenen Dickenfehlerprofil aufgewickelt wird, wobei mit Hilfe eines entsprechenden Rechners ein dem gemessenen Dickenfehler profil inverses Dickenfehlerprofil ermittelt wird, welches eine dem gemessenen Dickenfehlerprofil entsprechende oder eine davon abweichende Dickenfehleramplitude aufweist, und wobei danach eine Anzahl von Lagen der Kunststoffolie mit dem inversen Dickenfehlerprofil aufgewickelt wird, - und soweiterfort iterierend bis zu einem ausreichend zylindrisch gewickelten Coil sowie unter Verzicht auf eine Einregelung der Dicke der Kunststoffolie auf die Sollfoliendicke. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden die letzten Lagen der Kunststoffolie mit dem inversen Dicken fehlerprofil aufgewickelt.

Zur Umstellung des Dickenfehlerprofils auf das inverse Dicken fehlerprofil kann zum Beispiel die Spaltweite des Werkzeuges, aus dem die Kunststoffolie oder ein Vorprodukt austritt, nach Maßgabe des Dickenfehlerprofils und/oder des inversen Dickenfehlerprofils 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 der Lagen, mit der zweckmäßigerweise gearbeitet wird, läßt sich unschwer er mitteln. Diese Anzahl hängt unter anderem von der absoluten Dicke der Kunststoffolie ab. Der Rechner 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 Dickenfehlerprofil bzw. dem inversen Dickenfehlerprofil aufeinander gewickelt werden, kompensiert werden. Zu optimalen Ergebnissen kommt man, wenn das Dicken fehlerprofil der systematischen 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).

Im Rahmen der Erfindung ist es nicht mehr erforderlich, in der eingangs beschriebenen Art und Weise eine Fehlerver teilung vorzunehmen. Insbesondere kann mit feststehendem Werkzeug, aus dem die Kunststoffolie mittelbar oder un mittelbar austritt, gearbeitet werden. Konkret bedeutet das, daß eine Rotation des Blaskopfes bei der Blasfolien herstellung nicht mehr erforderlich ist. In der Ausführung für die Herstellung von Blasfolien, wobei zuerst ein Folienschlauch erzeugt und dieser in einer Flachlegevor richtung flachgelegt wird, kann der Folienschlauch in einer feststehenden Flachlegevorrichtung flachgelegt und danach unmittelbar, gegebenenfalls nach Faltkantenauftrennung, dem Coil zugeführt und dort aufgewickelt werden. In der Aus führungsform für die Herstellung von sogenannten Flach folien mit Hilfe einer Breitschlitzdüse kann die Flachfolie unmittelbar, d. h. ohne irgendwelche Maßnahmen zur Folien verlegung, dem Coil zugeführt werden.

Zusammengefaßt sind die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der Herstellung einer Kunststoffolie aus thermo plastischem Kunststoff sowie beim Aufwickeln der Kunststoffolie ein Coil entsteht, welches mit höherer Genauigkeit zylindrisch ist, als es im Rahmen der eingangs beschriebenen Maßnahmen möglich ist. Es erfolgt beim Aufwickeln der Kunst stoffolie zum Coil eine Nullsummenbildung. Die Summanden sind die Anzahl der Lagen und die Amplituden der systema tischen und der inversen Dickenfehlerprofile. Dabei kann eine Zählung der Lagen vorgenommen werden, es kann aber auch mit äquivalenten Zeitmaßen gearbeitet werden, um diese Nullsummenbildung möglichst genau zu erreichen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

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

Fig. 2 drei grafische Darstellungen, die das 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 Folienblase 7 auf geblasen. Die Folienblase 7 ist von einer Dickenmeßvor richtung 8 für die Foliendicke umgeben. Die Folienblase wird der Flachlegeeinrichtung 9 zugeführt. Eine Trenn einrichtung 10 trennt die flachgelegte Folienblase 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 aufge wickelt wird. Die in der Figur dargestelle Aufwickelein richtung hat eine Meßeinrichtung 11, die es erlaubt, die Anzahl der Umdrehungen und damit die Anzahl der Lagen der zum Coil 2 aufgewickelten Kunststoffolie 1 zu messen. Die Meßwerte der Dickenmeßeinrichtung 8 und der Meßeinrich tung 11 für die Anzahl der Folienlagen wird dem Rechner 12 zugeführt. Dieser steuert die Ringspalteinstellvorrichtung 5.

Die Fig. 2 zeigt übereinander drei grafische Darstellungen. Auf der Abszissenachse ist jeweils die Breite der Kunststoffolie in Metern aufgetragen. Auf der Ordinatenachse sind in µm die Dickenfehler aufgetragen. Man erkennt in der oberen grafischen Darstellung das Dickenfehlerprofil der hergestellten Kunststoffolie 1 mit seinen systematischen Dickenplusfehlern, die oberhalb der Abszissenachse angedeutet sind, und seinen systematischen Dickenminusfehlern, die unterhalb der Abszissenachse angeordnet sind. Eine Anzahl von Lagen der mit den systematischen Dickenplusfehlern und/oder Dickenminusfehlern hergestellten Kunststoffolie 1 wird zum Coil aufgewickelt. Die Meßeinrichtung 11 zählt die Lagen. Das Dickenfehlerprofil wird von der Dickenmeßeinrich tung 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 Super position. Man erkennt, daß infolge der Superposition des Dickenfehlerprofils der systematischen Fehler und des in versen Dickenfehlerprofils in den aufgewickelten Lagen die Dickenfehler verschwinden. In der theoretischen Darstellung der Fig. 2 verschwinden sie vollständig, in der Praxis sind sie in hohem Grade ausgeglichen. Folglich wird am Ende ein ausreichend zylindrisches Coil 2 aufgewickelt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffolie aus thermoplastischem Kunststoff sowie zum Aufwickeln der Kunststoffolie zu einem Coil, wobei die mit einer vorge gebenen Sollfoliendicke hergestellte Kunststoffolie ein Dickenfehlerprofil mit systematischen Dickenplusfehlern und Dickenminusfehlern aufweist und das Dickenfehlerpro fil vor dem Aufwickeln der Kunststoffolie zum Coil ge messen sowie eine Anzahl von Lagen der Kunststoffolie mit dem gemessenen Dickenfehlerprofil aufgewickelt wird, wobei mit Hilfe eines entsprechenden Rechners ein dem gemessenen Dickenfehlerprofil inverses Dickenfehlerprofil ermittelt wird, welches eine dem gemessenen Dickenfehlerprofil ent sprechende oder eine davon abweichende Dickenfehlerampli tude aufweist, und wobei danach eine Anzahl von Lagen der Kunststoffolie mit dem inversen Dickenfehlerprofil aufge wickelt wird, - undsoweiterfort iterierend bis zu einem ausreichend zylindrisch gewickelten Coil sowie unter Ver zicht auf eine Einregelung der Dicke der Kunststoffolie auf die Sollfoliendicke.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Lagen der Kunststoffolie mit dem inversen Dickenfehlerprofil aufgewickelt werden.