DE8317491U1

DE8317491U1 - Vorrichtung zur herstellung von kunststoff-folien

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Publication number: DE8317491U1
Application number: DE19838317491
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1984-02-09

Description

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- 4 BESCHREIBUNG I

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung £ einer Folie, insbesondere eine Vorrichtung die sowohl ein Längs- als auch ein Querrecken der Folie ermöglicht.

Es ist bekannt, daß eine Kunststoff-Folie durch ein Strangpress-Blasverfahren und Kalandrieren hergestellt ' werden kann. Bei dem Strangpress-Blasverfahren wird ein heißes thermoplastisches Material durch eine kreisförmige Strangpressform einer Strangpresse extrudiert, um einen dünnwandigen Schlauch zu bilden, der anschließend durch Blasluft expandiert, gekühlt und dann

auf Rollen aufgewickelt wird. Der gebildete dünn-15

wandige Schlauch kann zu Kunststoffsacken verarbeitet oder der Länge nach unter Bildung einer flachen Folie aufgespalten werden. An diesem Verfahren wurden Verbesserungen vorgenommen. In einer dafür geeigneten Vorrichtung wird der expandierte Schlauch biaxial au

gereckt. Ein heißes Kunststoffmaterial

wird aus einer Strangpresse extrudiert, die mit einer Strangpressform für geblasene Folien versehen ist; der extrudierte, geblasene Schlauch wird nach dem Kühlen

durch ein paar von Hilfswalzen aufgenommen; die 25

Schlauchfolie wird von den Walzen zu einer Aufheizeinheit geleitet und dann zwischen ein zweites" Paar von schnelleren Aufnahmewalzen geleitet, die ein Längsrecken des Schlauchs bewirken; die längsgereckte

Schlauchfolie wird durch ein drittes Paar von Aufnahme-30

walzen geleitet und durch Druckluft aufgeblasen, die eine Querreckung des Schlauchs zwischen den zweiten und dritten Walzen und bewirkt und durch einen Kautschuk oder dergleichen zugeführt wird, wodurch die

Wandung der Folie gebrochen wird; die biaxial orien-35

tierte Schlauchfolie wird gegebenenfalls der Länge nach

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aufgespalten unter Bildung von zwei Schichten flacher Folien, die getrennt auf Rollen aufgewickelt werden.

Im allgemeinen wird der Luftdruck in derti Schlauch für das Querrecken allmählich verringert, wenn der Schlauch zwischen die Walzen geklemmt wird, und daher ist es häufig notwendig weitere Druckluft zuzuführen, um einen bestimmten Luftdruck in dein Schlauch aufrecht zu erhalten. Da die Druckluft am rückwärtigen Ende des Schläuche oder durch die Wandung des Schlauchs durch Aufbrechen zugeführt wird, ist der Reckvorgang ziemlich unzureichend und der Luftdruck ifät während des Reckvorgangs schwierig zu steuern. Werden darüberhinaus der Druck oder die Arbeitsbedingungen reguliert, so resultiert häufig ein großer, schadhafter Teil einer unerwünschten Foliendicke oder Abmessung.

Beim Kalandrierverfahren wird das heiße Kunststoffmaterial durch eine T-förmige Form bzw. Düse strang-20

gepreßt und wird zwischen Walzen gepreßt und gegossen. Die gegossene Folie wird in Längsrichtung durch Walzen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit gereckt und quer in einem großen und komplizierten Spannrahmen gereckt, und die biaxial gereckte Folie wird gegebenenfalls ge-.

tempert und auf Aufwickelwalzen aufgewickelt. Die Vorrichtung dafür ist ziemlich kompliziert und erfordert einen großen räumlichen Aufwand.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer Folie bereitgestellt, die eine Strangpresse, eine Blasvorrichtung zur Zufuhr von Druckluft, um den Schlauch in Kombination mit der Strangpressform der Strangpresse aufzublasen, eine erste Kühlkammer zur Kühlung des geblasenen Schlauchs, Einrichtungen zum erneuten Aufheizen des Schlauchs, die stromab zur ersten Kühlkammer liegen.

eine zweite Kühlkammer, die stromab bezogen auf die Wiedererwärmungseinrichtüngen Üegön, FÜhrungseinrichtungen zürn allmählichen Kontraktieren des ejtpandierten Schläuchs, die stromabwärts bezogen auf die zweite Kühlkammer liegen, Aufnahmewalzen um einen Zug des Schläuchs zu bewirken und Einrichtungen zum Aufwinden des Schläuchs umfaßt*

jQ Die erste Kühlkammer weist Einrichtungen zum Zirkulieren von Wasser und Vakuumeinrichtungen auf. Die Vakuumein= richtungen saugen die Folienwandung des Schläuchs an, so daß sie an einer Längsbewegung gehindert wird, wodurch eine Zug- bzw. Spannungswirkung zusätzlich zu

-C der Wirkung der Aufnahmewalzen-Einrichtungen ausgeübt wird. Eie Aufnahmewalzen-Einrichtungen umfassen ein Walzenpaar zum direkten Ziehen des aus der Strangpressform austretenden Schläuchs,die stromabwärts bzw. nach den Führungseinrichtungen liegen. Außerdem werden Ein-

₅λ richtungen zum unter Druck setzen des geblasenen Schläuchs bereitgestellt, um dessen Expansion zu begrenzen, die stromaufwärts bezogen auf die erste Kühlkammer liegen.

Vorteilhaft umfassen die Aufnahmewalzen-Einrichtungen ein Hilfswalzenpaar, das zwischen der ersten Kühlkammer und der Wiedererwarmungseinrichtung liegt. Die Hilfswalzen weisen zwei ringförmige Rillen auf, die jeweils an deren Umfang bzw. Rändern ausgebildet sind, um gemeinsam einen Luftdurchtritt zwischen ihnen auszubilden, wodurch es der Druckluft von der Blaseinrichtung möglich wird den wiedererwärmten Schlauch aufzublasen.

Darüberhinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit _a5 Einrichtungen zur automatischen Steuerung des Drucks in dem Rohr versehen sein, um die Abmessungen des expan-

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dierten Schlauchs zwischen den Wiedererwärmungseinrichtungen und der zweiten Kühlkammer zu regulieren.

Ein Ziel bzw. Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Herstellung einer Kunststoff-Folie, die einfach ist, leicht zu betreiben ist und gut zu steuern ist.

Wie dieses Ziel und weitere Gegenstände der Erfindung sowie die sich daraus ergebenden Vorteile erzielt werden, sowie Merkmale der Erfindung, sind aus der weiteren Beschreibung und den beigefügten Figuren ersichtlich.

ρ Im Folgenden werden die einzelnen Figuren der Zeichnung \

kurz erläutert. \-

Figur 1 ist eine Ansicht, die eine erfindungsgemäße i Vorrichtung zur Herstellung einer Kunststoff-Folie

zeigt; :

Figur 2 zeigt eine Druckkammer;

Figur 3 zeigt eine Vakuumkühlkammer;
_o_ Figur 4 zeigt eine Wiedererwärmungseinrichtung;

Figur 5 zeigt eine zweite Kühlkammer; und j

Figur 6 zeigt Hilfsaufnahmewalzen. ;

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Im Folgenden werden bevorzugte Aus£ührungs£ormen der ]

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Erfindung beschrieben. |

In der Figur 1 wird das Diagramm einer Vorrichtung zur c Herstellung einer biaxial orientierten Kunststoff-Folie dargestellt. Die Vorrichtung umfaßt eine Strangpresse (Extruder) 11, eine Blasvorrichtung 13, eine Strangpressform bzw. Düse 12, eine Druckkammer 20, eine Vakuumwasserkühlkammer 30, Hilfsaufnahmewalzen 40, eine _1Q Wiedererwärmungseinrichtung 50, eine zweite Kühlkammer 60, Führungshölzer 70, Hauptaufnahmewalzen 80, Aufwickelwalzen 100.

Die Strangpresse 11 ist mit einer Strangpressform 12 versehen, die einen (nicht dargestellten) Dorn aufweist, durch den Druckluft aus der Blaseinrichtung 13 in den Kunststoffschlauch 10 eingeblasen wird, der aus _K, der Strangpressform 12 extrudiert wird. Da die An- ** Ordnung von Strangpresse 11, Strangpressform 12 und __ Blaseinrichtung 13 aus dem Stand der Technik bekannt sind, müssen ihre Einzelheiten nicht genauer beschrieben werden. Die Strangpressform 12 ist mit einer Formungseinheit versehen, die hauptsächlich eine Druckkammer 20 und eine Vakuumwasserkuhleinheit 30 umfaßt.

Die in der Figur 2 dargestellte Druckkammer weist die il Form eines Zylinders auf und besteht aus einem Tuft- I ring 21 und einem Druckgebiet 22, wobei der Luftring 21 direkt mit dem oberen Teil der Strangpressform 12 verbunden ist und mit mehreren Lufteinlaßöffnungen 211

versehen ist, die in Verbindung mit einer äußeren

(nicht dargestellten) Blasevorrichtung stehen, um Druckluft einzuführen. Im Inneren des Luftrings 21 sind Roste bzw. Gitter bzw. Platten 212 vorgesehen, durch _o_ die der Druck der eintretenden Luft gleichmäßig gemacht

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werden kann. An der konischen Oberfläche 213 des Luftrings 21 sind Luftdurchtritte 214 ausgebildet,, durch die die Luft in das Druckgebiet 22 eindringt, um auf die äußere Oberfläche des geblasenen Schläuche 10, der aus der Strangpressform 12 extrudiert wird, einzuwirken« Das Druckgebiet 22 liegt an der oberen Seite des Luftrings 21 und ist mit Drucksteuerungsventilen 221 versehen, um den Druck des Druckgebiets 22 zu regulieren. Die Luft in dem Druckgebiet 22 drückt den geblasenen Schlauch 10 derart, daß die Expansion des Schlauchs in diesem Gebiet 22 begrenzt wird. Darüberhinaus wird der geblasene Schlauch 10 zuerst mit einem bestimmten Durchmesser ausgebildet, wie er durch die Luft in

,_c diesem Gebiet gekühlt wird.

Wie in der Figur 3 gezeigt, umfaßt die Vakuumkühlkammer 30 einen zylindrischen Körper, der mit dem oberen Teil der Druckkammer 21 verbunden ist. Er weist eine Hohlwandung 31 auf, die mit ihrer Innenwandungsgrenzoberfläche 32 eine zentrale Bohrung bzw. eine zentrale Zylinderöffnung 33 aufweist, um dem Schlauch 10 den Durchtritt zu ermöglichen und in der sich in Verbindung stehende Wasserkühlringe 34 befinden, die einen Wassereinlaß 35 und einen Wasserauslaß 36 aufweisen. Außerdem sind ringförmige Rillen 37 in der Innenwandung 32 der Kammer 30 ausgebildet, die mit den Leitungen eines Vakuumsystems 39 in Verbindung stehen. Durch das Vakuumsystem wird zwischen der äußeren Oberfläche

des geblasenen Schlauches 10 und der Innenoberfläche 30

der Hohlwandung 31 ein Vakuum ausgebildet. Die Folie haftet an der Innenwandung 32 der Hohlwandung 31 durch Ansaugen und wird daher an der Längsbewegung gehindert.

Die Hil£sau£nahmewal2en 40 sind stromabwärts bezogen auf die Vakuumkühlkammer 30 ausgebildet. Sie können

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entweder im Kontakt miteinander stehen oder von einander getrennt sein, je nach Erfordernis. Wie in der Figur gezeigt, ist jede der Walzen 40 mit einer ringförmigen Vertiefung 41 ausgerüstet, die mit den anderen Vertiefungen 41 in Verbindung steht, um einen Durchtritt 42 zwischen den Walzen 40 zu bilden, wodurch die Druckluft aus der Blaseinrichtung 13 hindurchtreten kann.

Stromabwärts von den Aufnahmewalzen 40 befindet sich

eine Wiedererwärmungseinrichtung 50, die in der Figur gezeigt wird. Die Wiedererwarmungs vor richtutig 50 umfaßt einen hohlen, zylindrischen Körper 51, der im Abstand von einander befindliche ringförmige Platten 53 aufweist, die an der Innenseite von seiner Wandung ausgebildet sind. Zwischen jeweils zwei Platten 53 ist ein Sieb 54 ausgebildet, das die ringförmige Kammer 55 bezogen auf zwei Platten 53 bindet bzw. begrenzt. Die ringförmigen Kammern 55 stehen miteinander in Verbindung und Heißluft wird in diese Kammern 55 durch einen Einlaß 57 eingeführt und durch einen Auslaß 58 abgeführt, an dem sich ein Steuerungsventil 59 befindet, das die Menge der abgeführten Luft steuern kann. An den inneren Umfangsseiten der ringförmigen Platten 5 ^Sind J^eweils Silikonringe 56 ausgebildet, die gemeinsam einen Durchlauf für den Schlauch 10 bilden und einen Gleiteffekt ergeben können, wenn der Schlauch 10 nach der Erweichung entlanggleitet.

Außerdem ist eine Wasserkühlkammer 60 vorgesehen, wie sie in der Figur 5 dargestellt wird, die die Form eines Zylinders aufweist. Die Kühlkammer 60 weist mehrere ringförmige Kammern 61 auf, die miteinander verbunden sind und das Kühlwasser tritt in <Ue untere Kammer 61

durch einen Einlaß 62 ein und fließt durch einen Auslaß 35

63 aus. Der Schlauch 10 läuft aus der Wiedererwarmungs-

Vorrichtung 50 durch die zentrale Öffnung 64 der Kühlkammer 60 und wird so'gekühlt und zu einem gewünschten Durchmesser geformt*

In der Figur 1 sind außerdem Führungshölzer 70 vorgesehen, die so angepaßt sind, daß der expandierte Schlauch allmählich zusammengezogen wird um ihn in die Aufnahmewalzen 80 zu leiten. Stromab von den Walzen ist darüberhinaus eine Aufspaltungseinheit 90 vorgesehen, die den Schlauch aufspaltet, um zwei Schichten einer flachen Folie zu bilden, die anschließend getrennt auf zwei Aufwickelwalzen 100 aufgewickelt werden.

je Beim Betrieb wird ein Kunststoffmaterial aus der Strangpresse 11 durch die Strangpressform 12 in die Form eines Schlauchs extrudiert, und der Schlauch wird durch Druckluft aufgeblasen, der aus der Blasvorrichtung 13 durch einen (nicht gezeigten) Dorn in die Strangpressform 12 beliefert wird. Der aufgeblasene oder expandierte Schlauch 10 wird gekühlt und In der Druckkammer 20 und der Vakuumwasserkühlkammer 30 auf einen bestimmten Durchmesser geformt. Der gekühlte Schlauch 10 wird dann durch die Wiedererwärmungseinrichtung 50 geleitet,

„_c in der er erweicht wird. Der erweichte Schlauch 10 Zb

wird in Längsrichtung und Querrichtung durch die weitere Expansion und die Einwirkung der Aufnahmewalzen 80 gereckt.

_n Da die Wandung des Schlauchs 10 angesaugt wird, so daß sie an der Innenwand der Kammer 30 haftet, liegt eine Kraft vor, die der Zugkraft der Aufnahmewalzen 80 entgegen wirkt. Daher wird der Schlauch 10 in Längsrichtung zwischen der Vakuumkühlkammer 30 und den Auf- __ nahmewalzen 80 gestreckt. Die Druckluft aus der Blasvorrichtung 13, die den Schlauch 10 nur bis zu einer

bestimmten begrenzten Abmessung aufgrund des Drucks in der Druckkammer 20 und der Kühlwirkung der Vakuumkühlkammer 30 expandieren kann, wird weiter in den aufgeweichten Schlauch 10 geblasen, Um eine weitere Expansion zu bewirken, wodurch der Schlauch 10 in Querrichtung gereckt wird. Die biaxial gereckte Schlauchfolie wird gekühlt und in der Kühlkammer 60 geformt und anschließend durch die Führungshölzer 70 geleitet, in den Aufnahmewalzen 80 abgeflacht und durch die Aufspalte- bzw. Aufschlitzvorrichtung 90 aufgespalten bzw. aufgeschlitzt und gegebenenfalls aufgewickelt.

Wenn der Schlauch 10 mehrfach in seiner Länge gereckt werden soll, muß die Geschwindigkeit der Aufnahmewalzen 80 erhöht werden. Da jedoch die Vakuumkraft begrenzt ist, sollte der Schlauch 10 zwischen den Hilfswalzen 40 gegen den Zug der Aufnahmewalzen 80 gepreßt werden. Die Drehgeschwindigkeit der Hilfswalzen 40 ist von der der Walzen 80 verschieden. Im allgemeinen werden die Hilfswalzen 40 verwendet, wenn der Schlauch 10 in seiner Länge 5-fach gereckt werden soll. Wenn sie nicht benutzt werden, können sie in räumlichen Abstand gebracht werden. Da sich ein Luftdurchtritt 42 zwischen den in Kontakt befindlichen Walzen 40 befindet, kann der Schlauch 10 nach dem Erweichen durch die Druckluft aus der Blasvorrichtung 13 gedrückt werden, wodurch die Anwendung einer weiteren Blasvorrichtung entfällt.

Erfindungsgemäß können darüberhinaus Steuerungseinrichtungen 110 bereitgestellt werden, die Meßeinrichtungen für den Durchmesser des expandierten Schiauchs 10 sowie ein elektrisch betriebenes, automatisches System umfassen, das mit der Blasvorrichtung 13 verbunden ist, um die Zufuhr der Druckluft aus der Blasvorrichtung 13 derart zu steuern, daß_;wenn der Durchmesser des ex-

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pandierten Schlauchs 10 von dem geeigneten Wert abweicht die Steuerungseinrichtung ΓίΟ automatisch die Blasvorrichtung 13 so steuert, daß der Druck im c Schlauch 10 geregelt wird. Daher kann der Dfück im

Schlauch 10 bei einem bestimmten Wert gehalten werden* Da die Steuerungsvorrichtung 110 üblich ist bzw. dem Stand der Technik entspricht, muß sie nicht im Detail erläutert werden. Beim üblichen Betrieb erfolgt die .Q Steuerung des Drucks in dem Schlauch 10 manuell, obwohl eine Meßvorrichtung für den Durchmesser des zu expandierenden Schlauchs vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäß hergestellte biaxial gereckte Folie ^- weist folgende Vorteile auf:

1. Die ursprüngliche Expansions- und Querreckwirkung wird bewirkt durch die Druckluft, die durch die Strangpressform 12 zugeführt wird, und dadurch wird deren Betrieb vereinfacht und die Vorrichtung kann mit einem zusätzlichen automatischen Steuerungssy£?tem versehen werden, um den Steuerungsvorgang für die Abmessung des Schlauchs zu erleichtern.

__ 2. Die Vorrichtung ist einfach und nimmt wenig Raum ein.

3. Das durch die Vorrichtung erzeugte Produkt weist wenig Ausschußmaterial auf, im allgemeinen nur 1-2%, wodurch die Wirksamkeit der Produktion verbessert wird.

4. Die Vorrichtung kann zur Herstellung von thermoplastischen Schrumpfsäcken und biaxial orientierter Polypropylen-Folie verwendet werden und daher ist ihr Anwendungsgebiet sehr weit.

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Folien, mit einer Strangpresse mit einer Strangpreßform zum Extrudieren eines Kunststoffmaterials in Schlauchform, mit einer Blaseinrichtung zur Zufuhr von Druckluft, um den Schlauch gemeinsam mit der Strangpreßform aufzublasen, mit einer ersten Kühlkammer zum Kühlen des aufgeblasenen Schlauches,

mit Einrichtungen zur Wiedererwärmung des Schläuche, die sich stromabwärts bezogen auf die erste Kühlkammer befinden, mit einer zweiten Kühlkammer stromabwärts bezogen auf die Wiedererwärmungseinrichtüngen,

mit Führungseinrichtungen zum allmählichen Zusammenziehen des expandierten Schlauchs, stromabwärts bezogen auf die zweite Kühlkammer,

mit Aufnahmewalzen, die einen Zug auf den Schlauch ausüben,

und mit Auswickeleinrichtungen zum Aufwickeln des Schlauchs,

dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Kühlkammer (30) Vakuumleitungen (38) zum Ansaugen des Schlauchs (10) gegen ihre Innenwaridung (32) aufweist,

daß die Aufnahmewalzen ein Walzenpaar (80) zum direkten Ziehen des Schlauchs (10) von der Strangpreßform (12) aufweisen, die stromabwärts bezogen auf die Führungseinrichtung (70) angeordnet sind,

und daß stromabwärts bezogen auf die erste Kühlkammer (30) eine Druckkammer (20) zur Begrenzung der Expansion des geblasenen Schlauchs (10) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmewalzen (80) darüberhinaus ein Paar Hilfswa?- zen (40) aufweist, die zwischen der ersten Kühlkammer (30) und der Wiedererwarmungseinrichtung (50) ausgebildet sind, wobei die Hilfswalzen (40) jeweils zwei ringförmige Rillen (41) an ihrem Umfang aufweisen, die gemeinsam einen Luftdurchtritt (42) zwischen diesen für die Druckluft von der Blasvorrichtung (13) im Schlauch (10) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen der Wiedererwarmungseinrichtung

(50) und der zweiten Kühlkammer (60) angeordnete Einrichtungen (110) zur automatischen Steuerung des Drucks in dem Schlauch (10) aufweist.

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4< Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_t dadurch gekennzeichnet/ daß die erste Kühlkammer (30) einen zylindrischen Körper mit ringförmigen Kammern (34) für die Zirkulation von kaltem Wasser und eine zentrale zylindrische Öffnung (33), durch die der Schlauch (10) hindurchführbar ist, sowie ein Vakuumsystem (37, 38, 39) zum Ansaugen des Schlauchs (10) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedererwärmungseinrichtung (50) einen zylindrischen Körper umfaßt, der ringförmige Kammern (55) für die Heißluftzirkulation aufweist und eine | zentrale zylindrische Öffnung, durch die der Schlauch f (10) hindurchführbar ist, sowie Silikonringe (56) \ besitzt, die im Abstand voneinander nacheinander in % koaxialer Lage bezogen auf die zylindrische Öffnung |

befestigt sind und Gleitoberflächen für eine minimale I

I Reibung für den durchlaufenden erweichten Schlauch (10) j

bilden. j

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß stromabwärts von den Aufnahmewalzen (80) eine Aufschlitzeinrichtung (90) zum Aufschlitzen des Schlauches (10) in flache Folien angeordnet ist.