DE69201583T2 - Luftring und Verfahren zum Regeln der Blasfolien-Dicke. - Google Patents

Luftring und Verfahren zum Regeln der Blasfolien-Dicke.

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Vorrichtung und Verfahren für die Steuerung der Dickengleichförmigkeit bei der Herstellung von geblasener Kunststoffolie.
  • Die Produktion von geblasener Kunststoffolie durch die Prozesse des Extrudierens von aufgeschmolzenem Polymer durch eine ringförmige Extruderdüse, Umschließen des extrudierten Schlauches mit einem Luftkühlring, Kühlen des extrudierten Schlauches durch Austretenlassen von Luft aus dem Luftkühlring auf die Oberfläche des extrudierten Schlauches, Halten des extrudierten Polymerschlauches geschlossen zwischen einander gegenüberliegenden Klemmrollen, Aufblasen des geschlossenen Schlauches zwischen der ringförmigen Extruderdüse und den Klemmrollen auf einen Durchmesser, der größer ist als der der ringförmigen Extruderdüse, und Abziehen des Polymerschlauches von der Düse mittels der Klemmrollen mit einer Rate, die größer ist als die lineare Austrittsrate aus der ringförmigen Extruderdüse, ist bekannt. Die Gleichförmigkeit des Düsenspalts, die Verteilung der Luft von dem Kühlring, die Gleichförmigkeit der Temperatur und begleitenden Viskosität des aufgeschmolzenen Polymers, die Sauberkeit und Wartung der Anlage und Umgebungsfaktoren in dem Gebäude, in welchem die Anlage untergebracht ist, sind alle als die Gleichförmigkeit der Dicke der fertiggestellten Blasfolie beeinflussend in Betracht gezogen worden. Im Hinblick auf die nachteiligen Effekte von Dickenungleichförmigkeit auf nachfolgende Verarbeitung aufgewickelter Rollen von Blasfolie ist es üblich, Teile der Anlage, beispielsweise des Extruders, der Düse, der Klemmrollen und des Kollabierers zu rotieren, um eine Verteilung der Dickenungleichförmigkeit über die Rollenfläche zu bewirken.
  • Während die oben erwähnten Faktoren schon lange als zu Dickenungleichförmigkeiten in der fertiggestellten Folie führend erkannt worden sind, wurden zahlreiche Schemata vorgeschlagen, um absichtlich einige dieser selben Faktoren einzustellen, um eine Kompensation für die Dickenungleichförmigkeit herbeizuführen oder ein gewünschtes Dickenprofil herzustellen. In dem Flachformenbereich sind sowohl die lokale, mechanische Einstellung der Düsenöffnung in Reaktion auf ein Dickenmeßsignal, U.S. Patent Nrn. 3,122,782 und 3,122,783, als auch direktes lokales Aufheizen ausgewählter Abschnitte der Düse, die für größere Dicke verantwortlich sind, U.S. Patent Nr. 3,161,711, bekannt.
  • Eine Reihe von U.S. Patenten 4,246,212; 4,339,403; 4,339,404; 4,351,785; 4,425,290; 4,464,318 erstreckt die grundsätzlichen Verfahren der mechanischen Deformation und/oder Temperaturänderung auf die Düsenlippen von ringförmigen Blasfolien-Extrudern. In U.S. Patent Nr. 4,246,212 wird der äußere Düsenring der ringförmigen Düse in einer Anzahl von Temperaturüberwachungssektoren unterteilt, die getrennt mit erhitzten oder gekühlten Fluiden versorgt werden können, um lokal die Schmelzviskosität und die resultierende Foliendicke zu beeinflussen.
  • In U.S. Patent Nr. 4,339,403 werden die korrigierenden Abschnitte des Düsenrings entweder mechanisch oder thermisch in Reaktion auf die Umfangslängen von Foliensektoren von konstanter Querschnittsfläche beeinflußt, bis solche Umfangslängen gleich sind. Die übrigen Patente in dieser Reihe befassen sich mit Verfahren für die Bestimmung und Realisierung von Korrekturbefehlen.
  • In EP-A-325 961 A2 ist eine Blasfoliendickensteuerung mittels Infrarotheizern gezeigt, die um den Blasenumfang stromabwärts der Düse und des Luftringes angeordnet sind. Bei diesem Verfahren werden Infrarotheizer, deren Wellenlängen angepaßt werden müssen an die Absorptionscharakteristiken der verarbeiteten Folie zum lokalen Aufheizen dicker Bereiche, verwendet, wodurch der Deformationswiderstand herabgesetzt wird mit dem Endergebnis, daß die Dickengleichförmigkeit nach Querexpansion verbessert wird. Die Verwendung von Heizelementen im Flachdüsenbereich im Falle von biaxialer Orientierung mit Nacherhitzung, gefolgt von Maschinenrichtung und Querdeformation, ist generell bekannt, wie in U.S. Patent Nr. 3,782,873 beschrieben.
  • Während die vorerwähnten Patente sämtlich Variationen in Techniken beschreiben, die früher bei Flachdüsenextrusionsanwendungen eingesetzt wurden, beschreibt U.S. Patent Nr. 4,209,475 eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Steuerung der Foliendicke, das sich ausschließlich auf Blasfolienverarbeitung bezieht. Wie vorher angegeben, ist es bei dem Blasfolienprozeß üblich, einen oder mehrere Ströme von Kühlluft nach der Extrusion auf den extrudierten Schlauch zu richten. In dem zuletzt erwähnten Patent wird ein Luftring beschrieben, der mit einer großen Anzahl von unabhängig einstellbaren Flügeln versehen ist, die in den ausgetragenen Kühlluftstrom ragen können. Diese Ablenkflügel versetzen durch lokales Induzieren von mehr oder weniger lokaler Turbulenz in den Kühlluftstrom das Kühlen des extrudierten Schlauches längs langgestreckten Bändern. Durch selektives Verändern der Kühlraten längs der longitudinalen Bänder in Reaktion auf Dickenvariation in der expandierten Folie können diese Veränderungen herabgesetzt werden, d.h., langsameres Kühlen von dicken Bändern relativ zu benachbarten dünnen führt zu proportional größerer Deformation während der Querschlauchexpansion und infolgedessen Veränderung oder Differenz in der Foliendicke. Obwohl dieses Patent primär mit der manuellen Betätigung der Ablenkflügel befaßt ist, erfolgte auch eine Anmerkung eines Systems unter Verwendung motorisierter Einstellung einzelner Flügel in Reaktion auf Steuersignale von einer bei der Produktion eingesetzten Dickenmeßeinrichtung.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden durch die unabhängigen Patentansprüche definiert.
  • Die Kombination von Merkmalen in der Präambel der Patentansprüche 1 bzw. 10 ist bekannt aus US-A-4,606,879.
  • Das Dokument DE-A-26 58 518 offenbart eine Blasfolienapparatur mit einem zusätzlichen Luftring, gebildet aus Korrekturdüsen, die separat gesteuert werden durch zugeordnete Drosselventile. Demgemäß wird eine Rückkopplungssteuerung möglich gemacht. Der dort offenbarte Regelmechanismus verändert primär das Volumen der von jeder einzelnen Düse ausgetragenen Luft.
  • Ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung für die automatische Steuerung von Dickenvariationen bei der Blasfolienproduktion wurden entwickelt, die ohne weiteres und relativ kostengünstig anpaßbar sind an existierende, wie auch neue Blasfolienherstellungsanlagen. Gemäß dieser Verbesserung wird ein Luftkühlring, der konventionell verwendet wird, um einen oder mehrere Kühlluftströme auf die Außenoberfläche eines frisch extrudierten Kunststoffschlauchs zu richten, so modifiziert, daß er eine oder mehrere Kühllufttemperaturveränderungseinrichtungen umfaßt, welche Temperaturveränderungseinrichtungen um den inneren Luftstrompfad des Luftrings angeordnet sind, um lokal die Temperatur der Kühlluft zu modifizieren, die auf den extrudierten Schlauch einwirkt. Diese Lokalveränderungen der Kühllufttemperatur führen zu lokalen Veränderungen der Blasenkühlrate und daraus resultierender Veränderung der Temperaturviskosität und Abzugsrate während der Blasenquerexpansion, wobei dicke Bereiche höherer Temperatur relativ größerer Querstreckung und demzufolge Verdünnung unterworfen werden als kühlere Bereiche. Die Modifikation der Kühllufttemperatur erfolgt in Reaktion auf während des Betriebes vorgenommener, nach der Expansion erfolgender Foliendickenmessungen, die, falls anwendbar, bezüglich irgendwelcher Drehungen des Folienschlauches zwischen der Düse und dem Meßkopf korrigiert werden, welche Temperaturmodifikation vorzugsweise periodisch in Reaktion auf periodische Foliendickenmessungen erfolgen.
  • Das Verfahren ist anwendbar sowohl auf externe als auch interne Blasenkühlsysteme oder Kombinationen von beiden und auf Temperaturmodifikation, die aus einer lokalen Anhebung der Temperatur, lokalen Herabsetzung der Temperatur, einer Kombination von sowohl lokaler Anhebung als auch Herabsetzung relativ zu der mittleren Kühllufttemperatur steht.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die lokale Temperaturänderung ein Temperaturanstieg sein, wobei solche Temperaturerhöhung angewandt wird auf den Dickenabschnittschnitt der Folie, um solche Dickenbereiche herabzusetzen, und die Temperaturmodifikationsmittel werden Heizpatronen umfassen, die in dem Luftring installiert sind. Wenn Heizpatronen verwendet werden, kann eine relativ große Anzahl von Steuerzonen etabliert werden, wobei die Umfangserstreckung, über welche jeder einzelne Heizer aktiv sein wird, bestimmt wird durch die Turbulenz und Mischung innerhalb des Luftrings. Radial orientierte Strömungsbegradiger, d.h. Trennwände in den Strömungspfaden, können zwischen benachbarten Heizern oder einer Serie von Heizern vorgesehen werden, um den Effekt zu konzentrieren und die Umfangserstreckung der Wirkung eines einzelnen Heizers oder einer Gruppe von Heizern zu begrenzen. Die Luftringe können irgendeine Anzahl von Strömungspfaden umfassen, obwohl Einzelströmungsluftringe gegenwärtig bevorzugt werden für Hochleistungsextrusionsprozesse, während Doppelströmungsluftringe für alle anderen bevorzugt werden. Im Falle von Doppelströmungsluftringen werden die Temperaturmodifiziereinrichtungen vorzugsweise in dem Strömungspfad für die Hauptkühlströmung plaziert.
  • Fig. 1 ist eine Ansicht einer typischen Blasfolienmaschinenanlage mit einem Luftring und Steuermitteln gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 ist ein radialer Querschnitt durch einen Einzelströmungsluftring gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3 ist ein Schnitt nach A-A der Fig. 2 zur Darstellung der Orientierung der internen Deflektoren und Temperaturveränderungsmittel.
  • Fig. 4 ist ein radialer Querschnitt durch einen Doppelströmungsluftring.
  • Fig. 5 ist ein repräsentatives Profil der Foliendicke vor irgendeiner Korrektur, und
  • Fig. 6 ist ein repräsentatives Profil der Foliendicke und des Korrektursignals unter denselben Bestimmungen wie Fig. 5.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 erfolgt eine Gesamtbeschreibung einer Blasfolienherstellanlage. In einer solchen Anlage werden Harzpellets in den Einlaß von Extruder 1 gefüllt, wo unter der Wirkung von Hitze und mechanischer Bearbeitung diese aufgeschmolzen werden. Aus dem Extruder 1 gelangt der aufgeschmolzene Kunststoff durch den Adapter 2 zur ringförmigen Düse 3, wo er durch die Ringdüse extrudiert wird zur Bildung der schlauchförmigen Bahn 5. Nahe der Düse 3 befindet sich ein Luftkühlring 4, der verwendet wird, um Kühl- und Dickensteuerluft auf die Außenoberfläche des extrudierten Schlauches zu blasen. Der Schlauch wird mit Luft aufgeblasen zum Erzeugen eines aufgeblasenen Schlauchdurchmessers, der deutlich größer ist als der Durchmesser der ringförmigen Düse. Diese Durchmesserzunahme wird als Querexpansion oder als Querzug bezeichnet. Der Schlauch führt nach oben in Richtung der Klemmrollen 7, die verwendet werden, um das obere, geschlossene Ende der Blase zu begrenzen und um den extrudierten Schlauch 5 von der Düse abzuziehen, um dabei axial die Bahn dünner zu machen und eine Maschinenrichtungsorientierung einzuführen.
  • Es gibt eine Reihe von Kollabiereinrichtungen 6, d.h. Platten, Klappen oder eine Reihe von Rollen unter dem Klemmrollenpaar 7, die verwendet werden, um die Blase aus ihrer runden Form an der Düse in jene einer doppellagigen, flachen Bahn an dem Klemmrollenpaar abzuflachen.
  • Von dem Klemmrollenpaar wird die nun abgeflachte Bahn auf eine Aufrollwinde 12 über eine Serie von leerlaufenden Rollen 8 gebracht. Wie Fachleuten bekannt, ist es bei der Herstellung von Blasfolie üblich, entweder die Düse oder die Düse und den Extuder oder den Kollabierer und die Klemmrollen zu verdrehen, um so Dickenvariationen über die Breite der Rolle zu verteilen, die von der Winde 12 aufgewickelt wird. Solange irgendeine solche Einrichtung verwendet wird, die ein Minimum von +/- 180º, ausgehend von der Null-Position, dreht, d.h. mindestens 360º insgesamt, wird ein Dickenmesser irgendeines konventionellen Typs, beispielsweise Infrarot oder Nuclear, der an einer Bahnkante angebracht ist und durch die beiden Dicken der Folie mißt, ein genaues Profil der Dikkenvariationen quer zur Bahn liefern. Wenn die Düse, usw., rotiert, und das Meßgerät sowohl stationär ist als auch in einem deutlichen Abstand von der Düse, muß Verdrillung in der Blase berücksichtigt werden für die Zuordnung einer gemessenen Dicke zu einer bestimmten Position an dem Luftring.
  • Dickenmessungen von dem Meßgerät 10 werden über den Schaltkreis 11 zum Prozessor 20 übertragen. Auch wird zum Prozessor ein Rotationssignal übertragen, das von dem Prozessor verwendet wird, um eine Referenzposition zu identifizieren. Der Prozessor 20 übernimmt die Dikkendaten von dem Maßgerät 10 und erzeugt intern ein Umfangsdickenprofil für die Bahn 5, das dann mit einem Sollprofil verglichen wird. In Reaktion auf Abweichungen von dem Solldickenprofil wird der Prozessor 20 ein angemessenes Korrektursignal oder Signale berechnen, zugeordnet einer bestimmten Umfangsposition des Luftrings 4 und dieses Signal zu der entsprechenden Temperaturveränderungseinrichtung 25 übertragen.
  • Fig. 2 zeigt einen Einzelströmungsluftring gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Einzelströmungsluftring der in Fig. 2 dargestellten Bauart würde bei einem Hochleistungsextrusionsprozeß verwendet werden, typischerweise einem für die Verarbeitung von hochdichtem Polyäthylenharz. Luft von dem Gebläse 50 (in Fig. 2 nicht dargestellt) strömt durch den Luftversorgungsschlauch 51 (nicht in Fig. 2 gezeigt) durch den Luftringeinlaß 40 in das Einlaßplenum 44. Aus dem Einlaßplenum 44 gelangt die Luft durch Transferöffnungen 46 in das Auslaßplenum 45. Die Transferöffnungen 46 dienen dazu, die tangential orientierte Einströmrichtung in das äußere Plenum 44 an eine im wesentlichen radial orientierte Strömung in den Auslaßströmungspfaden 45 umzuwandeln. Die Luftströmung setzt sich im wesentlichen radial fort, bis sie im wesentlichen parallel zur Bahn 5 durch den ringförmigen Spalt 43 austritt, der sich zwischen der äußeren Lippe 41 und der inneren Lippe 42 des Luftrings befindet.
  • Eingefügt in den Ausströmungspfad 45 ist das Temperatursteuerelement 25. Obwohl das Temperaturveränderungsgerät 25 eine Mischdüse sein könnte, versorgt mit stark gekühlter Luft oder erhitzter Luft, so daß die Temperatur der ausgebrachten Luft entweder abgsenkt oder angehoben werden könnte, oder ein extern aufgeheiztes Gerät, ist doch das gegenwärtig bevorzugte Temperaturmodifikationsgerät 25 eine elektrische Heizpatrone. Die Temperaturveränderungseinrichtung 25 kann in den Ausströmpfad 45 durch eine Öffnung in der Luftringstruktur eingefügt sein und in Position gehalten und abgedichtet werden gegen Luftleckage durch Verwendung eines Rohrfittings 26. Vorsorge sollte bei der Konstruktion des Geräts 25 so getroffen werden, daß der Abschnitt des Geräts 25, der innerhalb des Fittings 26 gehalten wird, nicht erhitzt wird. Im allgemeinen haben sich elektrische Heizpatronen mit einem Ausgang von etwa 100 Watt pro 25,4 mm (pro Zoll) an aktiver Länge bei 240 Volt als befriedigend erwiesen für die Temperaturveränderungseinrichtung.
  • Wie oben angegeben, wird der tangentiale Luftstrom in das Einlaßplenum 44 umgesetzt in im wesentlichen radialen Luftstrom durch die Transferöffnungen 46. Es hat sich jedoch als wünschenswert erwiesen, radial orientierte Trennwandungen 47 zwischen benachbarten Einrichtungen 25 einzubauen, um die Umfangserstreckung des temperaturmodifizierten Kühlluftstromes herabzusetzen. Die Trennwandungen können zwischen jeweils jedem benachbarten Element 25 angeordnet sein oder zwischen mehreren Elementen 25 periodisch, beispielsweise eine Trennwand alle drei Temperaturmodifikationskomponenten.
  • Die Orientierung der Trennwandung 47 relativ zu der Düsenlippe und benachbarten Temperaturmodifikationseinrichtungen 25 ist in Fig. 3 gezeigt. Die Trennwand 47 erstreckt sich radial einwärts in Richtung des Ringspalts 43. Der Zweck der Erstreckung dieser Trennwandung bis zum ringförmigen Spalt 43 besteht darin, die Distanz zu minimieren, über welche die Durchmischung von Luftströmen von benachbarten Zellen auftreten kann.
  • Ein Doppelströmungsring, geeignet für Blasfolienextrusion von Niederdruckpolyäthylenharz, linearem Niederdruckpolyäthylenharz und Mischungen derselben und mit Temperaturmodifikationseinrichtungen 25' ist in Fig. 4 gezeigt. Bis auf die Transferöffnungen 46a und 46b ist dieser Luftring identisch aufgebaut wie jener nach Fig. 2. Die Transferöffnung 46b führt Luft aus dem Einlaßplenum 44 zum unteren spaltförmigen Auslaßströmungspfad 45b, während die Transferöffnungen 46a Luft vom Einlaßplenum 44 zum oberen Spalt des Auslaßströmungspfades 45a überführen. Wie dies bei Doppelströmungsluftringen üblich ist, wird die Masse der Kühlluft aus dem oberen Spalt ausgetragen, so daß die Temperaturmodifikationseinrichtungen 25' sich im Plenum 45a für den oberen Auslaßspalt befinden. Trennwandungen 47' befinden sich zwischen benachbarten Steuerelementen 25' zum Minimieren der Umfangserstreckung irgendwelcher Kühllufttemperaturkorrekturen.
  • Die Anzahl der Temperaturmodifikationseinrichtungen 25, verwendet in einem bestimmten Luftring, wird abhängen von zahlreichen Faktoren einschließlich der Luftringgröße der Kapazität der einzelnen Temperaturmodifikationseinrichtungen 25 und der Kapazität des Prozessors. Beispielsweise sind 60 einzelne Temperaturmodifikationseinrichtungen, einzeln gesteuert vom Prozessor 20, bevorzugt für einen Luftring, der in Verbindung mit einer Düse von 22,86 cm (9")) Durchmesser eingesetzt wird. Vier Temperaturmodifikationseinrichtungen 25, von denen jede ein Viertel dieses Umfanges bedient, scheinen die kleinste praktikable Anzahl von Elementen zu sein, bei der eine wirksame Steuerung erwartet werden könnte.
  • Bei der Blasfolienproduktion wird die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wie folgt benutzt: Eine Folienblase 5 wird gebildet durch Extrusion durch die Ringdüse 3. Kühlluft wird auf die Außenoberfläche der Blase 5 über den Luftkühlring 4 geblasen. Die Blase 5 wird zum Kollaps gebracht und von der Düse 3 abgezogen mittels der Klemmrollen 7 und der Kollabierrolle 6. Der nun abgeflachte Schlauch wird über eine Serie von leerlaufenden Rollen 8 zu einer Winde 12 geführt. Eingefügt längs der Bewegungsbahn ist das Foliendickenmeßgerät 10, das periodisch verwendet wird zum Messen der Foliendicke längs des gesamten Umfangs der abgeflachten Folie.
  • Der Ausgang vom Foliendickenmeßgerät 10 wird längs Leitung 11 zum Prozessor 20 übertragen. Beim Prozessor 20 erfolgen angemessene Korrekturen an den Dickensignalen von dem Dickenmeßgerät 10 im Hinblick auf die Rotation der Blase 5 zwischen Luftring 4 und dem Dickenmeßgerät 10, so daß alle Dickenmessungen in Beziehung setzbar sind mit einer bestimmten Stelle des Luftrings 4. Ein Korrektursignal wird dann zu der angemessenen Temperaturmodifikationseinrichtung 25 oder mehreren solchen über Leitung 21 übertragen, wodurch lokal die Temperatur der ausgetragenen Kühlluft geändert wird. Die lokale Änderung der ausgetragenen Kühlluft führt zu einer lokalen Veränderung der Abkühlrate der Bahn 5. Diese Veränderungen der Abkühlrate führen zu einer ungleichförmigen Querdehnung, d.h. Dickenabnahme der Bahn 5. Wenn die Temperaturmodifikationseinrichtungen 25 Heizpatronen sind, würde lokal erwärmte Luft auf Bereiche gerichtet, die dicker sind als gewünscht, was zu einer langsameren Abkühlung der Dickenbereiche während der Querexpansion führt und zu einer größeren Dickenabnahme relativ zu den schneller abgekühlten Bereichen. Wenn die lokalen Temperaturmodifikationen eine Abkühlung beinhalten würden, würde die kühlere Luft auf Bereiche gerichtet, um das Ausmaß der Dickenabnahme bei der Querdehnung herabzusetzen. Dickenmessungen werden regelmäßig vorgenommen, und neue Korrektursignale werden erstellt, basierend auf diesen Messungen. Diese neuen Korrektursignale werden ihrerseits zu den Temperaturmodifikationseinrichtungen 25 übertragen, und der Meß-/Korrekturzyklus setzt sich auf iterativer Basis fort.
  • Nach dem Anlauf einer Blasfolienanlage, jedoch vor jedem Versuch der Dickenkorrektur kann die Umfangsdickenverteilung wie in dem oberen Abschnitt der Fig. 5 dargestellt, vorliegen. In Fig. 5 sind die Zahlen längs der horizontalen Achse der Figur die einzelnen Temperaturkorrekturelemente, während die ausgezogene Linie die Foliendicke bei den angegebenen Stellen wiedergibt. Es ist festzuhalten, daß, wie in Fig. 5 gezeigt, der Luftring mit 60 einzelnen Korrekturelementen versehen ist. Darüber hinaus war die Folie über den Elementen 1 bis 30 generell dünn, während die Folie generell dick über Elementen 31 bis 36 war.
  • Das Dickensteuersystem wurde dann eingeschaltet, und nach etwa 30 Minuten ergaben sich die in Fig. 6 gezeigten Resultate. In Fig. 6 repräsentiert die obere Graphik wiederum eine Wiedergabe der Foliendicke über der Umfangsposition an dem Luftring, während die untere Aufzeichnung den Prozentsatz an Leistung wiedergibt, die von jedem Steuerelement aufgebracht wurde. Der Vergleich von Fig. 5 mit dem oberen Abschnitt von Fig. 6 zeigt, daß die Größe der Dickenvariation erheblich verringert wurde, nämlich um mehr als 50 %. Der untere Teil von Fig. 6, d.h. das Strichdiagramm, zeigt den Prozentsatz der zur Verfügung stehenden Heizleistung, die an jedem Korrekturelement angelegt wurde.
  • Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und erläutert ihr Betriebsverfahren. Abweichungen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, daß alle Variationen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche liegen.

Claims (12)

1. Ein Luftring (4) für die Steuerung der Dicke von geblasener Kunststoffolie, umfassend:
(a) ein generell ringförmiges Plenum (44),
(b) eine ringförmige Öffnung (43) für das Auslassen von Kühlluft gegen ein extrodiertes Kunststoffrohr, das den Luftring passiert,
(c) eine Strömungsstrecke (45) für Kühlluft zwischen dem Plenum und der ringförmigen Öffnung,
(d) Mittel für das Steuern der Temperatur durch Kühlluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine Mehrzahl von Temperaturmodifikationskomponenten (25) umfassen, eingefügt in die Strecke zwischen dem Plenum und der Öffnung, wodurch die Temperatur der gegen das extrodierte Kunststoffrohr ausgebrachten Luft lokal verändert werden kann.
2. Ein Luftring nach Anspruch 1, bei dem die Temperaturmodifikationsbauteile elektrische Heizstäbe (25) sind.
3. Ein Luftring nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine radial orientierte Trennwand (47), angeordnet in der Strömungsstrecke zwischen jeweils zwei Temperaturmodifikationsbauteilen.
4. Ein Luftring nach Anspruch 3, bei dem die Trennwandungen (47) in einer regulären Abfolge relativ zu den Modifikationsbauteilen angeordnet sind.
5. Ein Luftring nach Anspruch 2, bei dem die Anzahl elektrischer Heizstäbe 4 oder größer ist.
6. Ein Luftring nach Anspruch 5, bei dem die Anzahl der elektrischen Heizstäbe mindestens 60 ist.
7. Ein Luftring nach Anspruch 6, bei dem die Anzahl von Trennwandungen der Anzahl von elektrischen Heizstäben gleich ist.
8. Ein System für das Erzeugen von Blasfolie einschließlich eines Extruders, einer ringförmigen Blasform, eines Luftringes, wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 definiert, für das Austragen von Kühlluft gegen ein extrodiertes Kunststoffrohr, ein Dickenmeßsystem und eine Klemmrollenbaugruppe, wobei die Temperaturmodifikationsbauteile gesteuert werden in Reaktion auf die Dickenmessungen, wodurch die Dicke der resultierenden Folie lokal verändert werden kann.
9. Das System nach Anspruch 8, bei dem der Luftring ein Doppelströmungsluftring ist und die Temperaturmodifikationsbauteile auf den größeren volumetrischen Fluß einwirken.
10. Ein Verfahren für das Steuern der Dicke von Kunststoffolie, erzeugt mittels des Blasfolienprozesses, umfassend:
(a) Extrodieren eines geschmolzenen Schlauches aus Harz aus einer ringförmigen Blasform,
(b) Aufbringen eines Stromes von Kühlluft auf die Außenseite des extrodierten Schlauches aus einem Luftring, der den extrodierten Schlauch umschließt,
(c) Expandieren des Durchmessers des extrodierten Schlauches und axiales Abziehen desselben von der Blasform, um die Folie auf die endgültige Breite und Dicke zu bringen,
(d) Messen der Dicke der Folie nach Expansion und Niederziehen,
(e) Vergleichen der Dickenverteilung der expandierten und niedergezogenen Folie mit dem gewünschten Dickenprofil,
(f) Inbeziehungsetzen der Foliendickenmessungen mit den Orten des ringförmigen Luftrings, durch welchen die Folie gelaufen war, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Luft, die von dem Luftring nahe den Bereichen nicht gewünschter Dicken ausgetragen wird, lokal verändert wird, wodurch die Größe der nicht gewünschten Dicke verringert wird.
11. Ein Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Bereiche nicht gewünschter Dicke relativ dicke Bereiche sind und die lokale Änderung der Temperatur ein Aufheizen ist.
12. Ein Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Bereiche nicht gewünschter Dicke relativ dünne Bereiche sind und die lokale Temperaturänderung eine Abkühlung ist.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4207439B4 (de) * 1991-12-12 2004-05-06 Windmöller & Hölscher Kg Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff
US6254368B1 (en) * 1992-04-20 2001-07-03 Tomy Machinery Manufacturing Col., Ltd. Plastic molding machine
DE4405464C1 (de) * 1994-02-21 1995-01-12 Windmoeller & Hoelscher Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung des aus einem Folienblaskopf extrudierten Schlauches aus thermoplastischer Kunststoffschmelze
GB2289432B (en) * 1994-05-18 1998-06-17 Windmoeller & Hoelscher A film blowing head for producing tubular film webs of a thermoplastic synthetic material
DE4432513C2 (de) * 1994-09-13 1996-12-12 Reifenhaeuser Masch Anlage für die Herstellung von Blasfolien aus thermoplastischem Kunststoff
DE19501669A1 (de) * 1995-01-20 1996-07-25 Windmoeller & Hoelscher Folienblaskopf zur Herstellung von Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff
DE19629076C2 (de) * 1996-07-18 1999-06-02 Windmoeller & Hoelscher Kühlring zur Kühlung eines aus dem Ringspalt eines Folienblaskopfes ausgetretenen Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff
US5804221A (en) * 1996-09-05 1998-09-08 Macro Engineering & Technology Inc. Air ring for cooling blown plastic film
US6273699B1 (en) 1998-05-19 2001-08-14 Udo Finke Device for manufacturing plastic film
DE19842778B4 (de) * 1998-09-18 2005-06-16 Reifenhäuser GmbH & Co Maschinenfabrik Verfahren und Werkzeuganordnung zur Herstellung einer Schlauchfolie
DE19842777C2 (de) * 1998-09-18 2002-05-08 Reifenhaeuser Masch Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft zu einer Folienblase einer Schlauchfolienextrusionsanlage
DE20022174U1 (de) 1999-09-09 2001-05-17 Kdesign Gmbh Vorrichtung zur Steuerung und Regelung des Dickenprofils bei der Blasfolienherstellung
DE10029175B4 (de) * 1999-09-09 2004-10-07 Kdesign Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und Regelung des Dickenprofils bei der Blasfolienherstellung
BR0207792A (pt) * 2001-03-05 2004-03-23 Windmoeller & Hoelscher Cabeça de sopro de folha para fabricação de folhas tubulares
DE10244869B4 (de) * 2002-09-25 2007-06-06 Windmöller & Hölscher Kg Bedienpult für Folienextrusionsanlagen
US7806674B2 (en) * 2004-09-01 2010-10-05 Windmoeller & Hoelscher Kg Air ring for controlling blown film thickness provided with individual heat conducting segments
DE102005033205C5 (de) 2005-07-13 2017-10-12 Windmöller & Hölscher Kg Verfahren zur auftragsbezogenen Änderung des Folienschlauchformats von einem Ausgangsformat zu einem Endformat sowie Blasfolienanlage, an der diese Änderung durchführbar ist
DE102005033206B4 (de) * 2005-07-13 2010-12-02 Windmöller & Hölscher Kg Blasfolienanlage sowie Verfahren zum Betrieb derselben
US20080061460A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Richard Zimmermann Method and device for the production of blown tubular film
US11298865B2 (en) * 2016-01-15 2022-04-12 Addex, Inc. High performance cooling system
US11104054B2 (en) 2016-01-15 2021-08-31 Addex, Inc. High performance cooling system
CA3009083C (en) * 2016-01-15 2021-06-01 Addex, Inc. Apparatus with unidirectional and divergent cooling elements for blown film cooling
JP6746339B2 (ja) * 2016-03-28 2020-08-26 住友重機械モダン株式会社 フィルム成形装置
AT519313B1 (de) * 2016-10-19 2019-01-15 Pramberger Siegfried Vorrichtung zur herstellung von kunststoffprofilen
IT201700055831A1 (it) * 2017-05-23 2018-11-23 Syncro S R L Dispositivo e metodo per regolare il profilo di spessore nella produzione di film soffiati
CA2974587A1 (en) 2017-07-27 2019-01-27 Layfield Group Ltd. Method and apparatus for extruding blown film with a controlled thickness profile
US11618200B2 (en) 2020-03-17 2023-04-04 Michael P. Bucko External cooling air ring for blown-film extrusion
CN113119439B (zh) * 2021-04-08 2023-05-16 贵州科泰天兴农业科技有限公司 一种地膜膜径精准控制系统及控制方法
US11826941B1 (en) 2022-06-28 2023-11-28 Daniel R. Joseph Air ring for blown-film extrusion apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB942085A (en) * 1961-02-10 1963-11-20 Ici Ltd Improvements in or relating to thermoplastic film manufacture
US3235632A (en) * 1962-04-18 1966-02-15 Dow Chemical Co Process for producing biaxially oriented thermoplastic tubular film
DE2024069A1 (en) * 1969-05-22 1970-12-03 Cooling unit for the manufacture hosing - sheet film
US3835209A (en) * 1971-11-09 1974-09-10 Owens Illinois Inc Process of extruding a foamed extrudate and controlling the thickness thereof
US3976732A (en) * 1974-05-06 1976-08-24 Mobil Oil Corporation Method for the extrusion of tubular thermoplastic film
US4145177A (en) * 1977-12-12 1979-03-20 Gloucester Engineering Co., Inc. Air cooling ring for plastic film with independent lubricating air for film guide surface
DE2816583A1 (de) * 1978-04-17 1979-10-18 Windmoeller & Hoelscher Verfahren und vorrichtung zur optimierung der ausstossleistung einer blasfolienextruderanlage mittels eines prozessrechners
US4209475A (en) * 1978-10-20 1980-06-24 Mobil Oil Corporation Method and apparatus for effecting uniform film thickness
DE2947293C2 (de) * 1979-11-23 1983-09-15 Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich Verfahren zur Regelung der Foliendicke an einer Blasfolien-Extruderanlage
DE2950003C2 (de) * 1979-12-12 1983-08-11 Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich Verfahren zur Regelung der Foliendicke an einer Blasfolien-Extruderanlage
DE3002903C2 (de) * 1980-01-28 1986-12-04 Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich Verfahren zur Regelung der Foliendicke an einer Blasfolienextruderanlage
DE3014989C2 (de) * 1980-04-18 1991-01-24 Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich Verfahren zur Steuerung der Foliendicke an einer Blasfolienextruderanlage
KR880001768B1 (ko) * 1981-10-30 1988-09-13 스즈끼 세이지 인플레이션필름 성형장치
US4750874A (en) * 1987-01-09 1988-06-14 Gloucester Engineering Co., Inc. Air cooling ring for plastic film
US4834924A (en) * 1988-01-25 1989-05-30 Mobil Oil Corporation Extrusion apparatus for tubular thermoplastic films including two (tandem) spaced air rings for controlling cooling rate and production speeds
DE3802146C1 (de) * 1988-01-26 1989-02-23 Battenfeld Extrusionstechnik Gmbh, 4970 Bad Oeynhausen, De
WO1990015707A1 (de) * 1989-06-21 1990-12-27 Stefan Konermann Verfahren und vorrichtung zur blasfolienherstellung

Also Published As

Publication number Publication date
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EP0508167B1 (de) 1995-03-08
CA2061883A1 (en) 1992-09-26
CA2061883C (en) 2002-02-05
US5288219A (en) 1994-02-22
ATE119463T1 (de) 1995-03-15
DE69201583D1 (de) 1995-04-13
EP0508167A2 (de) 1992-10-14
ES2069332T3 (es) 1995-05-01

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