DE4218995A1 - Werkzeugaggregat für die Herstellung von Kunststoffolien aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents
Werkzeugaggregat für die Herstellung von Kunststoffolien aus thermoplastischem KunststoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeugaggregat für die Herstellung von
Kunststoffolien aus thermoplastischem Kunststoff durch Aufblasen
eines thermoplastifizierten Kunststoffschlauches, - mit Werkzeugkopf
aus Werkzeugkopfaußenteil und Werkzeugkopfinnenteil, die einen
Ringspalt für die Schmelze aus dem thermoplastifizierten Kunststoff
mit Ringspaltdüse für den Austritt dieser Schmelze bilden, mit
Einrichtung für die in die Folienblase einzuführende bzw. aus der
Folienblase abzuführende Blasluft und mit Außenkühleinrichtung,
wobei die Außenkühleinrichtung ein um die Ringspaltdüse umlaufen
des Kühlluftverteileraggregat mit Kühlluftaustrittsringspalt im Be
reich der Ringspaltdüse aufweist und wobei die über den Kühlluft
austrittsringspalt austretenden Kühlluftmengenströme steuerbar
und/oder regelbar sind. - Bei solchen Werkzeugaggregaten kann dem
Kühlluftverteileraggregat im Bereich der Ringspaltdüse ein oberes
Kühlluftverteileraggregat nachgeschaltet sein.
Bei dem bekannten Werkzeugaggregat, von dem die Erfindung
ausgeht (DE 36 23 548 C2) bilden die Kühlluftverteileraggregate
umlaufende Ringräume und Ringkammern, die in Strömungsrichtung
in einen Kühlluftaustritt oder in einen Kühlluftaustrittsspalt aus
laufen. Mengenstromsteuerorgane in Form von Ventilen, Schiebern
u. dgl. steuern die in den Ringraum oder die Ringkammern eintre
tende Kühlluft. Das hat sich bewährt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das
Werkzeugaggregat des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter
auszubilden, daß mit Hilfe der Kühlluft der Außenkühleinrichtung
ausgleichend auch Dickentoleranzen der Kunststoffolie reduzierend
beeinflußt werden können, um beispielsweise zu erreichen, daß beim
Aufwickeln der Kunststoffolie zu einem Coil durch Addition von
Dickenfehlern eine Faßreifenbildung nicht auftritt.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Kühlluft
verteileraggregat in Kühlluftverteilersegmente aufgeteilt ist, die als
in radialer Richtung verlaufende Kühlluftströmungskanäle ausgeführt
und außenseitig an eine Außenkühlluftzuführungseinrichtung ange
schlossen sind, und daß in den Kühlluftströmungskanälen
selbständig steuerbare Ventileinrichtungen für eine segmentale
Mengenstromregelung der Kühlluft angeordnet sind. - Grundsätzlich
ist es bekannt (DE 26 58 518 C2) mit Hilfe einer Außenkühlein
richtung ausgleichend auch Dickentoleranzen der Kunststoffolie redu
zierend zu beeinflussen. Dazu sind bei der bekannten Ausführungs
form mit Abstand von dem unteren Kühlluftverteileraggregat entspre
chend einem den Folienschlauch umgebenden Kreis Korrekturluftdüsen
angeordnet, wobei die einzelnen Korrekturluftdüsen gesteuerte Ein
stellventile aufweisen. Das ist aufwendig und in bezug auf die
erreichte Wirkung verbesserungsfähig. Erfindungsgemäß wird dem
gegenüber die den thermoplastifizierten Kunststoffschlauch bildende
Schmelze beim Austritt aus der Ringspaltdüse mit der aus dem
unteren Kühlluftverteileraggregat austretenden Kühlluft segmental
beeinflußt, was in bezug auf die auszugleichenden Dickentoleranzen
sehr wirksam und sehr genau erfolgen kann. Zwar ist versucht
worden, gleichsam sektorial bei einem in der Umgebung der Ring
spaltdüse angeordneten, gleichsam als Kammer umlaufenden Kühlluft
verteileraggregat die austretende Kühlluft zu steuern (DE 40 01 287
A1), dazu wird jedoch aus dem Kühlluftverteileraggregat vor der
Kühlluftaustrittsdüse ein Teilstrom der Kühlluft abgezweigt und nach
außen gelenkt, und zwar mit Hilfe von besonderen Leitschaufeln, die
in die umlaufende Ringkammer dieses Kühlluftverteileraggregates
eingeführt sind. Das ist in bezug auf Wirksamkeit und Genauigkeit
beim Ausgleich der Dickentoleranzen der Kunststoffolie verbes
serungsbedürftig, außerdem stört, daß ein erheblicher Teilstrom der
Kühlluft unkontrolliert abströmt und auch störende Kühleffekte
auslösen kann.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglich
keiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So empfiehlt es
sich, zur Erzielung besonders definierter Kühl- und damit Aus
gleichseffekte, in den Kühlluftströmungskanälen, in Strömungsrich
tung vor den Ventileinrichtungen, Strömungsgleichrichter anzuord
nen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weisen die
Kühlluftströmungskanäle über ihre gesamte Länge die gleiche Strö
mungskanalbreite bei in Strömungsrichtung abnehmender Strömungs
kanalhöhe auf. Im Rahmen der Erfindung kann die Strömungskanal
breite sich auch ändern, um mit einem Kühlluftring und mit
unterschiedlichen Kühlluftlippen an unterschiedliche Werkzeugdurch
messer anpaßbar zu sein.
Um die Kühlluft den Kühlluftströmungskanälen zuzuführen, bestehen
mehrere Möglichkeiten. So können die Kühlluftströmungskanäle an
eine gemeinsame Außenkühlluftzuführungseinrichtung in Form eines
Zuführungsringes angeschlossen sein. Es besteht aber auch die
Möglichkeit, die einzelnen Kühlluftströmungskanäle oder Gruppen von
Kühlluftströmungskanälen an separate Außenkühlluftzuführungsein
richtungen anzuschließen.
Im Rahmen der Erfindung steht der Ausdruck Ventileinrichtung
allgemein für Absperrorgane für fluide, gasförmige Medien, die eine
Mengenstromregelung zulassen. Nach bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung sind die Ventileinrichtungen als Hahnventile ausgeführt
und über eine Schrittmotor/Getriebeanordnung um ihre Achse ver
stellbar. Diese Ausführungsform läßt auf einfache Weise die Ver
stellungen zu, die bei der Korrektur der Dickentoleranzen aus
regeltechnischen Gründen sehr genau vorgenommen werden können.
Es muß darauf geachtet werden, daß die Kühlluftströme auch den
sich bildenden, aufzublasenen Schlauch aus thermoplastifiziertem
Kunststoff und abschließend die sich bildende Folienblase erreichen.
Dazu lehrt die Erfindung, daß die Strömungsgeschwindigkeit und die
Mengenströme der Kühlluft in den einzelnen Kühlluftströmungskanälen
sowie die Mündungen der Kühlluftströmungskanäle so eingerichtet
sind, daß den einzelnen Kühlluftströmen singuläre Kühleffekte an
der fertigen Kunststoffolie zugeordnet werden können. Bei üblichen
Blasfolienanlagen besitzen nach der Lehre der Erfindung die Kühl
luftströmungskanäle eine Strömungskanalbreite von etwa 20 mm,
wobei die Strömungskanalhöhe zur Mündung hin bis auf etwa 5 mm
abnimmt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, ein zusätzliches oberes
Kühlluftverteileraggregat vorzusehen. Hier lehrt die Erfindung,
zwischen dem oberen Kühlluftverteileraggregat und den Kühlluftströ
mungskanälen des unteren Kühlluftverteileraggregates Verbindungs
kanäle anzuordnen. In diesen Verbindungskanälen können Steuerven
tile oder Steuerschieber angeordnet sein. Auf diese Weise läßt sich
eine vorteilhafte aerodynamische Kopplung der Kühlverhältnisse er
reichen, die einerseits über das obere Kühlluftverteileraggregat und
andererseits über das untere Kühlluftverteileraggregat bewirkt wer
den.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Achse eines erfindungsge
mäßen Werkzeugaggregates,
Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den
Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1,
Fig. 3 schematisch den Schnitt B-B durch den Gegenstand nach
Fig. 2, ausschnittsweise und
Fig. 4 entsprechend der Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Werkzeugaggregates.
Das in den Figuren dargestellte Werkzeugaggregat ist für die
Herstellung von Kunststoffolien aus thermoplastischem Kunststoff
durch Aufblasen eines thermoplastifizierten Kunststoffschlauches S
bestimmt und eingerichtet. Zum grundsätzlichen Aufbau gehört zu
nächst ein Werkzeugkopf aus einem Werkzeugkopfaußenteil 1 und
einem Werkzeugkopfinnenteil 2, die einen Ringspalt 3 für die
Schmelze aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Ringspaltdüse 4
für den Austritt des Kunststoffschlauches S bilden. Es gehört
fernerhin dazu eine nicht gezeichnete Einrichtung für die in die
Folienblase einzuführende bzw. aus der Folienblase abzuführende
Blasluft und eine Außenkühleinrichtung 5.
Die Außenkühleinrichtung 5 besitzt im Ausführungsbeispiel ein
unteres, um die Ringspaltdüse 4 umlaufendes Kühlluftverteileraggre
gat 6 mit unterem Kühlluftaustrittsringspalt 7 im Bereich der
Ringspaltdüse 4 und ein darüber angeordnetes, oberes, umlaufendes
Kühlluftverteileraggregat 8 mit oberem, ringförmig umlaufenden
Kühlluftaustritt 9. Die Anordnung ist so getroffen, daß die über den
unteren Kühlluftaustrittsringspalt 7 sowie die über den oberen
Kühlluftaustritt 9 austretenden Kühlluftmengenströme steuerbar
und/oder regelbar sind. Aus einer vergleichenden Betrachtung der
Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß dazu das untere Kühlluftverteiler
aggregat 6 in Kühlluftverteilersegmente 10 aufgeteilt ist, die als in
radialer Richtung verlaufende Kühlluftströmungskanäle 11 ausgeführt
und außenseitig an eine Außenkühlluftzuführungseinrichtung 12 an
geschlossen sind. In den Kühlluftströmungskanälen 11 sind selbstän
dig steuerbare Ventileinrichtungen 13 für eine segmentale Mengen
stromregelung der Kühlluft angeordnet. Bei der Ausführungsform
nach Fig. 4 erkennt man, daß in den Kühlluftströmungskanälen 11,
in Strömungsrichtung vor den Ventileinrichtungen 13 Strömungs
gleichrichter 14 angeordnet sein können.
Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung besitzen die Kühlluftströmungskanäle 11 über ihre gesamte
Länge die gleiche Strömungskanalbreite b bei in Strömungsrichtung
abnehmender Strömungskanalhöhe h. Im Ausführungsbeispiel sind die
Kühlluftströmungskanäle 11 an eine gemeinsame Außenkühlluftzu
führungseinrichtung 12 in Form eines Zuführungsringes angeschlos
sen. Sie könnten aber auch einzeln oder gruppenweise separat an
eine Kühlluftzuführungseinrichtung angeschlossen sein.
Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung sind die Ventileinrichtungen 13 als Hahnventile ausgeführt
und über eine Schrittmotor/Getriebeanordnung 15 um ihre Achse
feinfühlig verstellbar.
Die Strömungsgeschwindigkeit und die Mengenströme der Kühlluft in
den einzelnen Kühlluftströmungskanälen 11 sowie die Mündungen 16
der Kühlluftströmungskanäle sind so eingerichtet, daß den einzelnen
Kühlluftströmen singuläre Kühleffekte an dem Kunststoffschlauch S
und damit an der fertigen Kunststoffolie zugeordnet werden können.
In der Fig. 1 erkennt man zwischen dem oberen Kühlluftverteiler
aggregat 8 und den Kühlluftströmungskanälen 11 des unteren Kühl
luftverteileraggregates 6 Verbindungskanäle 17. Der Querschnitt der
Verbindungskanäle 17 ist im Ausführungsbeispiel über Steuerschieber
18 steuerbar. Die Ventileinrichtungen 13 können auch auf und nieder
verstellbare Ventilkörper aufweisen.
Verwirklicht man die Lehre der Erfindung, so ist es nicht erforder
lich, zur Vermeidung einer Addition von Dickenfehlern beim Auf
wickeln der fertigen Kunststoffolie zum Coil, den Werkzeugkopf
und/oder eine Flachlegeeinrichtung für die Folienblase rotierend
oder periodisch hin und her gehend rotierend anzutreiben.
Claims (10)
1. Werkzeugaggregat für die Herstellung von Kunststoffolien aus
thermoplastischem Kunststoff durch Aufblasen eines thermoplasti
fizierten Kunststoffschlauches,
mit Werkzeugkopf aus Werkzeugkopfaußenteil und Werk zeugkopfinnenteil, die einen Ringspalt für die Schmelze aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Ringspalt düse für den Austritt dieser Schmelze bilden, mit Ein richtung für die in die Folienblase einzuführende bzw. aus der Folienblase abzuführende Blasluft und
mit Außenkühleinrichtung,
wobei die Außenkühleinrichtung ein um die Ringspaltdüse umlaufen des Kühlluftverteileraggregat mit Kühlluftaustrittsringspalt im Be reich der Ringspaltdüse aufweist und wobei die über den Kühlluft austrittsringspalt austretenden Kühlluftmengenströme steuerbar und/oder regelbar sind, dadurch gekennzeich net, daß das Kühlluftverteileraggregat (6) in Kühlluftverteilerseg mente (10) aufgeteilt ist, die als in radialer Richtung verlaufende Kühlluftströmungskanäle (11) ausgeführt und außenseitig an eine Außenkühlluftzuführungseinrichtung (12) angeschlossen sind, und daß in den Kühlluftströmungskanälen (11) selbständig steuerbare Ventileinrichtungen (13) für eine segmentale Mengenstromregelung der Kühlluft angeordnet sind.
mit Werkzeugkopf aus Werkzeugkopfaußenteil und Werk zeugkopfinnenteil, die einen Ringspalt für die Schmelze aus dem thermoplastifizierten Kunststoff mit Ringspalt düse für den Austritt dieser Schmelze bilden, mit Ein richtung für die in die Folienblase einzuführende bzw. aus der Folienblase abzuführende Blasluft und
mit Außenkühleinrichtung,
wobei die Außenkühleinrichtung ein um die Ringspaltdüse umlaufen des Kühlluftverteileraggregat mit Kühlluftaustrittsringspalt im Be reich der Ringspaltdüse aufweist und wobei die über den Kühlluft austrittsringspalt austretenden Kühlluftmengenströme steuerbar und/oder regelbar sind, dadurch gekennzeich net, daß das Kühlluftverteileraggregat (6) in Kühlluftverteilerseg mente (10) aufgeteilt ist, die als in radialer Richtung verlaufende Kühlluftströmungskanäle (11) ausgeführt und außenseitig an eine Außenkühlluftzuführungseinrichtung (12) angeschlossen sind, und daß in den Kühlluftströmungskanälen (11) selbständig steuerbare Ventileinrichtungen (13) für eine segmentale Mengenstromregelung der Kühlluft angeordnet sind.
2. Werkzeugaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in den Kühlluftströmungskanälen (11), in Strömungsrichtung vor den
Ventileinrichtungen (13), Strömungsgleichrichter (14) angeordnet
sind.
3. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühlluftströmungskanäle (11) über ihre
gesamte Länge die gleiche Strömungskanalbreite (b), bei in Strö
mungsrichtung abnehmender Strömungskanalhöhe (h), aufweisen.
4. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühlluftströmungskanäle (11) an eine ge
meinsame Außenkühlluftzuführungseinrichtung (12) in Form eines
Zuführungsringes angeschlossen sind.
5. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die einzelnen Kühlluftströmungskanäle (11) oder
Gruppen von Kühlluftströmungskanälen an separate Außenkühlluftzu
führungseinrichtungen (12) angeschlossen sind.
6. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (13) als Hahnventile
ausgeführt und über eine Schrittmotor/Getriebeanordnung (15) um
ihre Achse verstellbar sind.
7. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit und die Mengen
ströme der Kühlluft in den einzelnen Kühlluftströmungskanälen (11)
sowie die Mündungen der Kühlluftströmungskanäle (11) so eingerich
tet sind, daß den einzelnen Kühlluftströmen singuläre Kühleffekte an
der fertigen Kunststoffolie zugeordnet werden können.
8. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnete daß die Kühlluftströmungskanäle (11) eine Strö
mungskanalbreite (b) von etwa 20 mm aufweisen, wobei die Strö
mungskanalhöhe (h) zur Mündung hin bis auf etwa 5 mm abnimmt.
9. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zusätzliches oberes Kühlluftverteileraggregat
(8) angeordnet ist.
10. Werkzeugaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem oberen Kühlluftverteileraggregat (8) und den
Kühlluftströmungskanälen (11) des Kühlluftverteileraggregates (6)
nach den Ansprüchen 1 bis 8 Verbindungskanäle (17) vorgesehen
sind, in denen Steuerventile oder Steuerschieber (18) angeordnet
sein können.
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DE4218995A DE4218995C2 (de) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | Werkzeugaggregat für die Herstellung von Kunststoffolien aus thermoplastischem Kunststoff |
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