DE4405463A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung des aus einem Folienblaskopf extrudierten Schlauches aus thermoplastischer Kunststoffschmelze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung des aus einem Folienblaskopf extrudierten Schlauches aus thermoplastischer Kunststoffschmelze, bei dem aus mindestens einem den ringförmi­ gen Düsenspalt des Blaskopfes und/oder den Schlauch einfassenden Kühlring mit ringförmigem Austrittsspalt Kühlluft in Richtung auf den und/oder parallel zu dem Schlauch ausgeblasen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Leistung von Blasfolienanlagen läßt sich nicht nur durch Erhöhung der pro Zeiteinheit ausgeblasenen Kühlluftmenge, son­ dern auch dadurch erhöhen, daß die Temperatur der Kühlluft abge­ senkt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs angege­ benen Art zu schaffen, durch das sich die Leistung von Blasfo­ lienanlagen durch Verwendung kälterer Kühlluft erhöhen läßt.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß der Schlauch mit einem trockenen Kühlluft­ strom mit einer Temperatur unter 0°C angeblasen und in seinem angeblasenen Bereich von der Umgebungsluft abgeschirmt wird und daß die Kühlluft aus dem abgeschirmten Raum abgesaugt, gekühlt und erneut dem Kühlring zugeführt wird.

Wird zur Erhöhung der Ausstoßleistung von Blasfolienanlagen die Temperatur der Kühlluft abgesenkt, kann es in dem Bereich, in dem die Kühlluft mit der Umgebungsluft in Berührung kommt oder verwirbelt wird, aufgrund des Kondensierens des Wasserdampfes der Außenluft zur Bildung von Tröpfchen, Schnee oder Eiskristal­ len kommen, die sich auch auf dem extrudierten Schlauch bzw. der aufgeblasenen Folienblase niederschlagen und dort zu Beschädigun­ gen führen können. Die Gefahr des Auskondensierens von Wasser aus der Außenluft ist insbesondere dann groß, wenn der aus dem Kühlring ausgeblasene Kühlluftstrom tiefkalt ist, also Temperatu­ ren von -10°C und darunter aufweist. Um die Gefahr des uner­ wünschten Auskondensierens von Wasser aus der Außenluft bei Ver­ wendung von sehr kalter Luft zu vermeiden, wird erfindungsgemäß der unter 0°C gekühlte, trockene Kühlluftstrom von der Umge­ bungsluft abgeschirmt, so daß der kalte Kühlluftstrom in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird und mit der Feuchtigkeit enthaltenden Umgebungsluft nicht in Berührung kommen kann. Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die kalte Kühlluft in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird und daher nicht mit der Umgebungsluft in Berührung kommen kann, kann die Temperatur des Kühlluftstroms zur Leistungserhöhung der Folienblasanlage auf sehr tiefe Temperaturen abgesenkt werden. Vorzugsweise liegt die Temperatur des Kühlluftstroms im Bereich von -10°--25°C.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens mit einem Folienblaskopf mit mindestens einem äußeren Kühl­ ring zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Kühlring von einem eine im wesentlichen geschlossene Kammer begrenzenden Gehäuse eingefaßt ist, dessen obere Deckplatte mit einem kreis­ runden Durchbruch zum Durchtritt des Folienschlauches versehen ist, und daß die Kammer mit einer Leitung zum Absaugen der Kühl­ luft versehen ist. Der durch eine Außenkühlung zu kühlende, extrudierte Folienschlauch durchwandert also eine im wesentliche geschlossene Kammer, in der er abgeschirmt von Umgebungsluft von der tiefkalten Kühlluft angeblasen wird. Die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit des den extrudierten Folienschlauch ein­ fassenden, tiefkalten Kühlluftstroms wird dadurch aufrecht erhal­ ten, daß die Kühlluft mit entsprechender Leistung aus der Kammer abgesaugt wird.

Um die Kühlluft im geschlossenen Kreislauf führen zu können, sind Leitungen zum Zurückführen der abgesaugten Kühlluft zu dem Kühlring vorgesehen, wobei in den Leitungen ein Gebläse und ein Kühler zum Rückkühlen der Kühlluft angeordnet sind. Soweit sich der Kühlluftstrom aufgrund von unvermeidbaren Leckverlusten ver­ ringert hat, wird über das Gebläse wieder eine entsprechende Menge Frischluft zugeführt.

Zweckmäßigerweise sind in der Saugleitung vor dem Gebläse ein Filter und/oder Abscheider angeordnet, die aus der Kühlluft mit­ geführte Partikel oder Gase abscheiden, so daß sich die Kühlluft nicht mit unerwünschten Stoffen oder Gasen anreichern kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Kühlring in der Kammer im Abstand von einem zylindrischen Rohr eingefaßt ist, das unterhalb der Deckplatte des Gehäuses endet, und daß die Absaugleitung an den Ringraum zwischen dem zylindri­ schen Rohr und dem dieses einfassenden Gehäuse angeschlossen ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Kühlluft über die Höhe des zylindrischen Rohres mit im wesentlichen laminarer Strömung den extrudierten Folienschlauch einfaßt und daß dieser sodann über den Ringraum unter Aufrechterhaltung der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit abgesaugt wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Durchbruch in der Deckwandung des Gehäuses durch eine Irisblende gebildet ist. Auf diese Weise läßt sich der Durchmes­ ser des Durchbruches schnell und einfach auf den Durchmesser des jeweils extrudierten Folienschlauches einstellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur ein Längs­ schnitt durch die mit einem Folienblaskopf kombinierte, erfin­ dungsgemäße Kühlvorrichtung dargestellt ist.

Aus der Zeichnung ist ein üblicher Folienblaskopf 1 ersichtlich, der von einem Extruder 2 mit schmelzflüssigem, thermoplastischem Kunststoff gespeist wird. Aus der Ringdüse des Folienblaskopfes 1 wird der Folienschlauch 3 extrudiert. Dieser Folienschlauch wird von mindestens einem den Ringspalt des Folienblaskopfes umgebenden Kühlring mit trockener, tiefkalter Kühlluft in der Weise angeblasen, daß diese den extrudierten Folienschlauch ein­ hüllt und unter inniger Berührung mit dem Folienschlauch an diesem entlangströmt. Soweit sind der Folienblaskopf und die Außenkühlung üblicher Bauart, wie hier näher nicht beschrieben zu werden braucht.

An dem Folienblaskopf 1 ist eine den oder die Außenkühlring(e) umgebende Bodenplatte 4 befestigt, die an ihrem Randbereich mit einem zylindrischen Gehäusemantel 5 verbunden ist. Konzentrisch zu dem ringförmigen Düsenspalt und dem Austrittsspalt der Außen­ kühlluft sowie zu dem Gehäusemantel 5 ist auf der Bodenplatte 4 ein Abschnitt 6 eines zylindrischen Rohres befestigt. Dieser Abschnitt endet im Abstand unterhalb einer Deckplatte 7, die mit dem Gehäusemantel 5 verbunden ist und eine im wesentlichen geschlossene Kammer begrenzt. Die Deckplatte 7 ist mit einem Durchbruch für den Folienschlauch 3 versehen, dessen Rand eine übliche, durch nicht dargestellte Stelltriebe einstellbare Iris­ blende 8 trägt. Durch die Irisblende 8 kann der Durchmesser des Durchbruchs in der Deckplatte 7 Jeweils auf den Durchmesser des extrudierten Folienschlauches 3 eingestellt werden.

Das Gehäuse 5 ist dicht oberhalb der Bodenplatte 4 mit einem Anschluß für ein Saugrohr 9 versehen. Das Saugrohr 9 mündet über einen zwischengeschalteten Filter bzw. Abscheider 10 in die Saug­ seite eines Gebläses 11. An die Druckseite des Gebläses 11 ist eine Leitung 12 angeschlossen, die in eine Verteileinrichtung 13 für die tiefkalte Kühlluft mündet, von der Kühlluftleitungen 14 zu dem nicht dargestellten Außenkühlring führen. In der Leitung 12 ist ein Kühler 16 angeordnet, der die Kühlluft auf die gewünschte tiefe Temperatur zurückkühlt.

Die Durchmesser des Gehäuses 5 und des zylindrischen Rohrab­ schnitts 6 sind derart aufeinander abgestimmt, daß in dem Abschnitt 6 die gewünschte, im wesentlichen laminare Strömung der tiefkalten, trockenen Kühlluft aufrechterhalten wird und diese über den Ringraum 17 mit der erforderlichen Geschwindig­ keit über das Gebläse 11 abgezogen werden kann.

Da von dem Kühler 16 im wesentlichen von der Kühlluft nur die Wärmemenge abgeführt werden muß, die diese dem extrudierten Folienschlauch 3 entzogen hat, braucht dieser nur eine Kühllei­ stung zu erbringen, die in wirtschaftlicher Weise an die abzufüh­ rende Wärmemenge angepaßt ist.

Claims (9)

1. Verfahren zur Kühlung des aus einem Folienblaskopf extrudier­ ten Schlauches aus thermoplastischer Kunststoffschmelze, bei dem aus mindestens einem den ringförmigen Düsenspalt des Blaskopfes und/oder den Schlauch einfassenden Kühlring mit ringförmigem Austrittsspalt Kühlluft in Richtung auf den und/oder parallel zu dem Schlauch ausgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch mit einem trockenen Kühlluftstrom mit einer Temperatur unter 0°C angeblasen und in seinem angeblasenen Bereich von der Umgebungsluft abgeschirmt wird, und daß die Kühlluft aus dem abgeschirmten Raum abgesaugt, gekühlt und erneut dem Kühlring zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgesaugte Kühlluft gefiltert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem abgesaugten Kühlluftstrom zum Ersatz von Leckstromverlusten der Kühlluft Frischluft zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperatur des Kühlluftstroms im Bereich von -10° bis -25°C liegt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Folienblaskopf mit mindestens einem äußeren Kühlring, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlring von einem eine im wesentlichen geschlossene Kammer begrenzenden Gehäuse (5) eingefaßt ist, dessen obere Deckplatte (7) mit einem kreisrunden Durchbruch zum Durch­ tritt des Folienschlauches (3) versehen ist, und daß die Kam­ mer mit einer Leitung (9) zum Absaugen der Kühlluft versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungen zum Zurückführen der abgesaugten Kühlluft zu dem Kühlring vorgesehen und in den Leitungen ein Gebläse (11) und ein Kühler (16) zum Rückkühlen der Kühlluft angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugleitung (9) vor dem Gebläse (11) ein Filter und/oder Abscheider (10) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kühlring in der Kammer im Abstand von einem zylindrischen Rohr (6) eingefaßt ist, das unterhalb der Deckplatte (7) des Gehäuses endet, und daß die Absauglei­ tung (9) an den Ringraum (17) zwischen dem zylindrischen Rohr (6) und dem dieses einfassenden Gehäuse (5) angeschlos­ sen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchbruch in der Deckwandung (7) des Gehäuses (5) durch eine Irisblende (8) gebildet ist.