DE4204201C2 - Internal cooling device for extruded plastic tubular films - Google Patents

Internal cooling device for extruded plastic tubular films

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Description

Die Erfindung betrifft eine Innenkühlvorrichtung für extrudierte Kunststoffschlauch­ folien nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an internal cooling device for extruded plastic tubing films according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Innenkühlvorrichtung ist Gegenstand des DE 89 02 689 U1. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Stabilisiervorrichtung für die Folienblase vom Absaugrohr getragen. Diese Stabilisiervorrichtung weist eine Reihe von ringförmig angeordneten Bohrungen auf. Die von unten in den langen Hals einströmende Kühl­ luft wird auf diese Weise im Bereich der Stabilisiervorrichtung in Teilströme aufge­ teilt, wobei ein erster Teilstrom die Stabilisiervorrichtung umströmt, während wei­ tere Teilströme durch die Bohrungen strömen. Alle Teilströme gelangen sodann in das Absaugrohr, das eine Mündung oberhalb der Stabilisiervorrichtung aufweist.Such an internal cooling device is the subject of DE 89 02 689 U1. At this known device is the stabilizing device for the film bubble from Exhaust pipe worn. This stabilizer has a number of rings arranged holes. The cooling flowing into the long neck from below In this way, air is broken up into partial flows in the area of the stabilizing device divides, a first partial flow flowing around the stabilizing device, while white flow partial streams through the holes. All partial flows then get into the suction pipe, which has a mouth above the stabilizing device.

Hierdurch wird erreicht, daß nicht die gesamte Kühlluft entlang der Außenfläche der Stabilisiervorrichtung strömt, sondern vielmehr nur ein Teilstrom, der nahezu wirbelfrei ist. Die Querbewegungen des Folienhalses werden hierdurch vermindert.This ensures that not all of the cooling air along the outer surface the stabilizing device flows, but rather only a partial flow that almost is vortex free. This reduces the transverse movements of the film neck.

Bei der Verarbeitung unterschiedlicher Kunststoffe hat sich gezeigt, daß je nach Kunststoffart mehr oder minder starke Querbewegungen auftreten. Dies deutet darauf hin, daß die Luftströmung längs der Außenfläche der Stabilisiervorrichtung für die verschiedenen Materialien nicht optimal ist.When processing different plastics, it has been shown that depending on Plastic type more or less strong transverse movements occur. This indicates indicates that the air flow along the outer surface of the stabilizer is not optimal for the different materials.

Die DE 38 20 530 C2 zeigt eine Innenkühlvorrichtung, bei der die Kühlluft in zwei Teilströme aufgeteilt wird. Der eine Teilstrom strömt zwischen dem langen Hals und einem zum Absaugrohr konzentrischen Rohr, während der zweite Teilstrom zwischen dem Absaugrohr und dem dazu konzentrischen Rohr strömt. Beide Teilströme vereinigen sich im Bereich des Aufweitpunkts der Folienblase, wo ein Turbulenzbereich entsteht, der ein die Folienblase stabilisierendes Luftpolster bildet. Am Ende des zum Absaugrohr konzentrischen Rohres ist ein Strömungsleitelement angeordnet. Die Austrittsfläche für den zweiten Teilstrom und deren Höhe sind durch von außen einstellbare Stellelemente veränderbar.DE 38 20 530 C2 shows an internal cooling device in which the cooling air is divided into two Partial streams is divided. The one partial stream flows between the long neck and a pipe concentric to the suction pipe, while the second partial flow between the suction pipe and the concentric pipe flows. Combine both streams itself in the area of the expansion point of the film bubble, where there is a turbulence area arises, which forms an air cushion stabilizing the film bubble. At the end of a flow guide element is arranged for the suction pipe of the concentric pipe. The exit surface for the second partial flow and its height are through from the outside adjustable control elements changeable.

Es besteht die Aufgabe, die Innenkühlung so auszubilden, daß die Luftströmung längs der Außenfläche der Stabilisiervorrichtung einstellbar ist, ohne daß die Ge­ samtmenge der zugeführten Kühlluft reduziert werden müßte.The task is to design the internal cooling so that the air flow is adjustable along the outer surface of the stabilizer without the Ge total amount of cooling air supplied would have to be reduced.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved with the characterizing features of claim 1. Advantageous refinements can be found in the subclaims.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß ein großer Innen­ luftaustausch und damit eine hohe Extrusionsleistung möglich ist und gleichzeitig die einstellbare Luftführung den Verarbeitungsparametern angepaßt werden kann. The measures according to the invention ensure that a large interior Air exchange and thus a high extrusion performance is possible and at the same time the adjustable air duct can be adapted to the processing parameters.  

Durch den einstellbaren Teilstrom längs der Außenseite der Stabilisiervorrichtung kann eine optimale Blasenstabilisierung erreicht werden. Die längs der Stabilisiervor­ richtung strömende Luft kann zur Nachkühlung und Aufweitung des Folienschlauchs verwendet werden.Due to the adjustable partial flow along the outside of the stabilizing device optimal bladder stabilization can be achieved. The along the stabilizer Directional air can be used to cool and expand the film tube be used.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn embodiment is explained below with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Folienblaskopf und die Innenkühlvorrichtung und Fig. 1 shows a longitudinal section through a film die and the internal cooling device and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Innenkühlscheibe und die Stabilisiervorrich­ tung. Fig. 2 shows a longitudinal section through an internal cooling disc and the Stabilisiervorrich device.

Die Kunststoffschmelze 1 wird von einem nicht dargestellten Extruder in den Blas­ kopf 2 gedrückt und am Düsenaustritt 3 zu einem Folienschlauch 4 mit einem Durch­ messer ausgeformt, der etwa dem Düsendurchmesser entspricht. Nach einer von mehreren Parametern abhängigen Halslänge 5 wird der Folienschlauch 4 in einem kurzen Übergangsbereich 6 auf den Folienschlauchdurchmesser 9 ausgestreckt. Die Frostzone ist mit 8 bezeichnet.The plastic melt 1 is pressed into the blow head 2 by an extruder, not shown, and is formed at the nozzle outlet 3 to form a film tube 4 with a diameter which corresponds approximately to the nozzle diameter. After a neck length 5 which is dependent on a number of parameters, the film tube 4 is stretched to the film tube diameter 9 in a short transition region 6 . The frost zone is labeled 8 .

Die Außenkühlung des Folienschlauchs 4 wird durch einen Außenkühlring 10 be­ wirkt. Die Außenkühlluft 11 wird von einem nicht dargestellten Gebläse in den Kühlring 10 eingeleitet und tritt über die Düsenlippe 12 mit hoher Luftgeschwin­ digkeit aus. Der dort austretende Luftstrom 13 kühlt den im plastischen Zustand befindlichen Folienschlauch 4 mit seiner Halslänge 5 und dem Übergangsbereich 6 bis auf die Temperatur der Frostzone 8 ab. Ferner dient der Kühlluftstrom 13 noch zur Nachkühlung des Folienschlauchs oberhalb der Frostzone 8.The external cooling of the film tube 4 is through an outer cooling ring 10 be acts. The external cooling air 11 is introduced into the cooling ring 10 by a blower, not shown, and exits via the nozzle lip 12 with high air speed. The air stream 13 emerging there cools the film tube 4, which is in the plastic state, with its neck length 5 and the transition region 6 to the temperature of the frost zone 8 . Furthermore, the cooling air flow 13 also serves to after-cool the film tube above the frost zone 8 .

Für die Innenkühlung längs der Halslänge 5 dient eine vom Blaskopf 2 getragene Innenkühlvorrichtung. Die Kühlluft 14 wird von einem nicht dargestellten Gebläse über das Rohr 15 dem Innenluftverteiler 16 zugeführt. Von dort strömt sie zwischen den koaxialen Rohren 17, 18 zu den etagenförmig übereinander angeordneten Kühl­ scheiben 19. In Höhe jeder Kühlscheibe weist das Rohr 17 Durchtrittsöffnungen auf, so daß Kühlluft aus den Austrittsspalten 20 zwischen benachbarten Innenkühlschei­ ben austreten kann und mit hoher Luftgeschwindigkeit in Richtung der Pfeile 21 strömt. Auf diese Weise wird die Innenseite des Folienschlauchs längs der Halslänge 5 intensiv gekühlt.An internal cooling device carried by the blow head 2 serves for the internal cooling along the neck length 5 . The cooling air 14 is fed by a blower, not shown, via the pipe 15 to the interior air distributor 16 . From there it flows between the coaxial tubes 17 , 18 to the cooling disks 19 arranged one above the other in tiers. In the amount of each cooling disc, the tube 17 has through openings, so that cooling air can emerge from the outlet gaps 20 between adjacent inner cooling disc ben and flows at high air speed in the direction of arrows 21 . In this way, the inside of the film tube is intensively cooled along the neck length 5 .

Von der obersten Innenkühlscheibe 19A wird die Stabilisiervorrichtung 30 getragen. Diese ist bevorzugt höheneinstellbar und wird höhenmäßig so eingestellt, daß sie sich im Beginn des Übergangsbereichs 6 befindet. Der Ringkanal zwischen den Rohren 17, 18 ist im Bereich der obersten Innenkühlscheibe 19A verschlossen. Die Stabili­ siervorrichtung 30 ist hohl ausgebildet und weist an ihrer Oberseite eine Bohrung 31 auf. Diese Bohrung 31 steht in Verbindung mit einem auf der Stabilisiervorrichtung 30 aufgesetzten Rohrstutzen 32.The stabilizing device 30 is carried by the uppermost inner cooling disk 19 A. This is preferably adjustable in height and is adjusted in height so that it is located in the beginning of the transition region 6 . The ring channel between the tubes 17 , 18 is closed in the area of the uppermost inner cooling disk 19 A. The stabilizing device 30 is hollow and has a bore 31 on its upper side. This bore 31 is connected to a pipe socket 32 placed on the stabilizing device 30 .

Die Stabilisiervorrichtung 30 ist mit ihrer Unterseite im Abstand zur Oberseite der obersten Innenkühlscheibe 19A angeordnet, so daß dazwischen ein Ringspalt 23 entsteht, der mit dem Absaugrohr 18 in Verbindung steht. Im Innern der Stabi­ lisiervorrichtung befindet sich ein höheneinstellbarer Konus 33, der bei Betätigung des Handrads 25 über die Kegelräder 26 und das Verstellgestänge 27, das im Innern des Abluftrohres 18 verläuft, in seiner Höhe einstellbar ist. Das Absaugrohr 18 steht mit dem Rohr 7 in Verbindung, über das die erwärmte Kühlluft abgeführt wird.The stabilizing device 30 is arranged with its underside at a distance from the upper side of the top inner cooling disk 19 A, so that an annular gap 23 is formed between them, which is connected to the suction pipe 18 . Inside the stabilizing device there is a height-adjustable cone 33 , the height of which can be adjusted when the handwheel 25 is actuated via the bevel gears 26 and the adjusting linkage 27 which runs inside the exhaust pipe 18 . The suction pipe 18 is connected to the pipe 7 , via which the heated cooling air is discharged.

Die größte Kühlluftmenge strömt entlang der Außenseite der obersten Innenkühl­ scheibe 19A. Würde diese Luftmenge auch entlang der Außenseite der Stabilisier­ vorrichtung 30 strömen, würde dies zu den bekannten Instabilitäten der Folienblase führen. Dies wird wie folgt vermieden:The largest amount of cooling air flows along the outside of the top inner cooling disk 19 A. If this amount of air also flowed along the outside of the stabilizing device 30 , this would lead to the known instabilities of the film bubble. This is avoided as follows:

Die Bohrung 31 bildet eine erste Mündung, die mit dem Absaugrohr 18 verbunden ist. Diese Bohrung 31 bildet zusammen mit dem höhenverstellbaren Konus 33 eine einstellbare Drosselvorrichtung, die den Strömungsquerschnitt des Strömungskanals von der Bohrung 31 zum Absaugrohr 18 bestimmt. Weiterhin bildet der Ringspalt 23 eine zweite mit dem Absaugrohr 18 in Verbindung stehende Mündung. Die ge­ samte längs der oberen Kühlscheibe 19A strömende Kühlluft wird somit in zwei Teilströme 22, 24 aufgeteilt, d. h. in einen ersten Teilstrom 24, der längs der Außen­ seite der Stabilisiervorrichtung 30 strömt, und in einen zweiten Teilstrom 22, der über den Ringspalt 23 in das Absaugrohr 18 eintritt. Der erste Teilstrom 24 gelangt über den Rohrstutzen 32 und die Bohrung 31 in das Absaugrohr 18. Die Stärke dieses Teilstroms 24 wird bestimmt durch den veränderbaren Strömungsquerschnitt zwischen der Bohrung 31 und dem Konus 33.The bore 31 forms a first mouth, which is connected to the suction pipe 18 . This bore 31 forms, together with the height-adjustable cone 33, an adjustable throttle device which determines the flow cross section of the flow channel from the bore 31 to the suction pipe 18 . Furthermore, the annular gap 23 forms a second mouth connected to the suction pipe 18 . The entire ge along the upper cooling disc 19 A cooling air is divided into two partial flows 22 , 24 , ie in a first partial flow 24 , which flows along the outside of the stabilizing device 30 , and in a second partial flow 22 , which over the annular gap 23rd enters the suction pipe 18 . The first partial flow 24 reaches the suction pipe 18 via the pipe socket 32 and the bore 31 . The strength of this partial flow 24 is determined by the variable flow cross section between the bore 31 and the cone 33 .

Der Teilstrom 24 dient zur Nachkühlung des Folienschlauches im Übergangsbereich 6, zur Blasenstabilität an der Stabilisiervorrichtung 30 und zur Aufweitung der Fo­ lienblase auf den Schlauchdurchmesser 9.The partial flow 24 is used for after-cooling the film tube in the transition region 6 , for bubble stability on the stabilizing device 30 and for widening the film bubble to the tube diameter 9 .

In Abhängigkeit der Verfahrensparameter ist es möglich, die Bohrung 31 durch den Konus 33 zu verschließen, so daß lediglich Schleppluft entlang der Außenseite der Stabilisiervorrichtung 30 strömt.Depending on the process parameters, it is possible to close the bore 31 through the cone 33 , so that only drag air flows along the outside of the stabilizing device 30 .

Während nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Größe des Ringspalts 23 nicht einstellbar ist, ist die Einstellbarkeit bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gegeben. Hier ist der höheneinstellbare Konus 33 mit einem Ringschieber 34 verbunden, der in den Ringspalt 23 einzutauchen vermag. Wird der Durchtritts­ querschnitt zwischen der Bohrung 31 und dem Konus 33 vergrößert, wird dadurch gleichzeitig durch die Abwärtsbewegung des Konus 33 und des Ringschiebers 34 die Größe des Ringspalts 23 verkleinert. Das Umgekehrte gilt bei einer Aufwärtsbewe­ gung des Konus 33. Wird also der erste Teilstrom 24 vergrößert oder verkleinert, wird gleichzeitig der zweite Teilstrom 22 verkleinert bzw. vergrößert.While according to the embodiment of Fig. 1, the size of the annular gap 23 is not adjustable, the adjustability in the embodiment of FIG. 2 is given. Here, the height-adjustable cone 33 is connected to a ring slide 34 which is able to dip into the annular gap 23 . If the passage cross section between the bore 31 and the cone 33 is increased, the size of the annular gap 23 is simultaneously reduced by the downward movement of the cone 33 and the ring slide 34 . The reverse applies to an upward movement of the cone 33 . Thus, if the first partial flow 24 is enlarged or reduced, the second partial flow 22 is simultaneously reduced or enlarged.

Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf die etagenförmige Anordnung der Innenkühl­ scheiben 19 beschränkt. Es kann auch im Bereich der Ringdüse 3 ein Innenkühlring vorgesehen sein. Die Stabilisiervorrichtung 30 ist leicht lösbar mit der obersten Innenkühlscheibe 19A verbunden und kann gegen andere Stabilisiervorrichtungen unterschiedlichen Durchmessers ausgetauscht werden. The subject of the invention is not limited to the tier-shaped arrangement of the inner cooling discs 19 . An inner cooling ring can also be provided in the area of the ring nozzle 3 . The stabilizing device 30 is easily detachably connected to the top inner cooling disk 19 A and can be exchanged for other stabilizing devices of different diameters.

Der Konus 33 kann auch mittels eines Elektro- bzw. Hydraulikmotors in seiner Höhe verstellt werden. Das Gleiche gilt für den Ringschieber 34, wobei ggf. der Konus 33 und der Ringschieber 34 getrennt voneinander einstellbar sind.The cone 33 can also be adjusted in height by means of an electric or hydraulic motor. The same applies to the ring slide 34 , the cone 33 and the ring slide 34 optionally being adjustable separately from one another.

Durch die intensive Innenkühlung und die vorbeschriebene Einstellbarkeit ist die Innenkühlvor­ richtung auch bei der Herstellung mehrschichtiger Folien geeignet. Bei der gezeigten Vorrichtung erfolgte eine Extrusion von unten nach oben. In gleicher Weise ist jedoch die Vorrichtung für eine umgekehrte Extrusion geeignet.Because of the intense Internal cooling and the adjustability described above is internal cooling direction also suitable for the production of multilayer films. At the device shown was extruded from the bottom up. In the same However, the device is suitable for reverse extrusion.

Claims (9)

1. Innenkühlvorrichtung für eine mittels eines Folienblaskopfes mit Ringdüse her­ gestellte Kunststoffschlauchfolie, die nach ihrem Austritt aus der Ringdüse zu einem langen Hals ausgezogen und durch eine von der Ringdüse getragene Stabilisiervorrichtung geführt wird, wobei die dem Inneren des langen Halses zugeführte Kühlluft in mindestens zwei Teilströme aufteilbar ist, von denen ein Teilstrom die Außenfläche der Stabilisiervorrichtung umströmt und für die ein gemeinsames Absaugrohr mit einer ersten Mündung oberhalb der Stabilisierungsvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugrohr (18) mit einer zweiten Mündung unterhalb der Stabilisiervorrichtung (30) in Verbindung steht und im Strömungskanal zwischen der ersten und zweiten Mündung eine einstellbare, die Größe des die Stabilisierungsvorrichtung (30) umströmenden Teilstromes (24) bestimmende Drosselvorrichtung vorgesehen ist.1.Internal cooling device for a plastic tubular film produced by means of a film blowing head with an annular nozzle, which is drawn out after its exit from the annular nozzle to form a long neck and is guided by a stabilizing device carried by the annular nozzle, the cooling air supplied to the inside of the long neck being divided into at least two partial flows can be divided, of which a partial flow flows around the outer surface of the stabilizing device and for which a common suction pipe with a first mouth above the stabilizing device is provided, characterized in that the suction pipe ( 18 ) is connected to a second mouth below the stabilizing device ( 30 ) and an adjustable throttle device determining the size of the partial flow ( 24 ) flowing around the stabilizing device ( 30 ) is provided in the flow channel between the first and second mouth. 2. Innenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Mündung und dem Absaugrohr (18) eine weitere einstellbare Drosselvorrichtung angeordnet ist, die die Größe des in die zweite Mündung strömenden Teilstroms (22) bestimmt.2. Internal cooling device according to claim 1, characterized in that a further adjustable throttle device is arranged between the second mouth and the suction pipe ( 18 ), which determines the size of the partial flow ( 22 ) flowing into the second mouth. 3. Innenkühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtungen unabhängig voneinander einstellbar sind.3. Internal cooling device according to claim 2, characterized in that the Throttle devices are adjustable independently of each other. 4. Innenkühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtungen gemeinsam, jedoch in entgegengesetzter Richtung, ver­ stellbar sind.4. Internal cooling device according to claim 2, characterized in that the Throttle devices together, but in the opposite direction, ver are adjustable. 5. Innenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Mündung durch eine Bohrung (31) an der Oberseite der Stabilisiervorrichtung (30) gebildet wird, die zusammen mit einem verstell­ baren Konus (33) die Drosselvorrichtung bildet und diese Bohrung (31) über die hohle Stabilisiervorrichtung (30) mit dem Absaugrohr (18) in Verbindung steht.5. Internal cooling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first mouth is formed by a bore ( 31 ) at the top of the stabilizing device ( 30 ), which forms the throttle device together with an adjustable cone ( 33 ) and this bore ( 31 ) is connected to the suction pipe ( 18 ) via the hollow stabilizing device ( 30 ). 6. Innenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Mündung durch einen Ringspalt (23) unterhalb der Stabilisiervorrichtung (30) gebildet wird, die mit dem Absaugrohr (18) in Ver­ bindung steht.6. Internal cooling device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second mouth is formed by an annular gap ( 23 ) below the stabilizing device ( 30 ) which is in connection with the suction pipe ( 18 ) in United. 7. Innenkühlvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Drosselvorrichtung durch einen in den Ringspalt (23) eingreifenden Ringschieber (34) gebildet wird.7. Internal cooling device according to claim 6, characterized in that the further throttle device is formed by an annular slide ( 34 ) engaging in the annular gap ( 23 ). 8. Innenkühlvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (33) und der Ringschieber (34) miteinander verbunden sind.8. Internal cooling device according to claim 7, characterized in that the cone ( 33 ) and the ring slide ( 34 ) are interconnected. 9. Innenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringspalt (23) zwischen einer Innenkühlscheibe (19) und der Stabilisiervorrichtung (30) gebildet wird.9. Internal cooling device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the annular gap ( 23 ) between an internal cooling disc ( 19 ) and the stabilizing device ( 30 ) is formed.
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