EP3057762A1 - Verfahren zum herstellen einer endlosfolie mit einer blasfolienanlage - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer endlosfolie mit einer blasfolienanlage

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EP3057762A1
EP3057762A1 EP14802804.6A EP14802804A EP3057762A1 EP 3057762 A1 EP3057762 A1 EP 3057762A1 EP 14802804 A EP14802804 A EP 14802804A EP 3057762 A1 EP3057762 A1 EP 3057762A1
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EP
European Patent Office
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channel system
melt
cooled
melt channel
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14802804.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Gandelheidt
Christoph Lettowsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Original Assignee
Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
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Filing date
Publication date
Application filed by Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik filed Critical Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Publication of EP3057762A1 publication Critical patent/EP3057762A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C55/28—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of blown tubular films, e.g. by inflation

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a continuous film with a blown film line, a method for producing a multilayer endless film and a blown film line set up for this purpose.
  • Blown film lines are proven in the production of endless film tapes.
  • An extruder melts plastic and provides a plastic melt for further processing. This is taken over by a blow head as the technological heart of the blown film line.
  • the plastic melt is first divided.
  • a pre-distributor is provided.
  • the pre-distributor opens in a spiral distributor.
  • the spiral distributor the individual strands of the predistributor are superposed on each other as far as possible without binding.
  • a single-layer or multi-layered laying of the plastic melt and thus of the layers in the end product, the film can be provided.
  • At the helix splitter which is usually either as Axialwendelverteiler, cylindrical or conical, or as a radial spiral distributor, also called plate coil distributor, is used, if necessary, a diameter adapter is connected.
  • an axial coil distributor is used, and the blown film is extruded from bottom to top, against gravity.
  • the blown film is extruded from bottom to top, against gravity.
  • both the extruder and the plurality of extruders are set up at the bottom of the production site or at least near the bottom.
  • the blow head is also located on its plant frame near the ground.
  • the plastic melt coming from the extruders is then divided into several discrete strands in the lowest part of the blow head, namely the pre-distributor. For this drilled channels are arranged at the bottom of the blow head. These lead directly into the lower beginning of helical coils in the spiral distributor. In the initial sections of the helix, these assume at least substantially their final angular position relative to the horizontal, thereby leading into the helical shape.
  • the helix leads into a circular gap which widens with increasing height, in which the single-layer or multi-layered molding compound forms and rises there upwards.
  • the end of the helix is optionally a frustroconical; Piece with a widening T or taper provided to feed a circular nozzle with a diameter that does not correspond to the diameter of the annular channel around the helix.
  • the block then connects to the ring nozzle.
  • the plastic melt emerges as a molding compound in the form of a still essentially liquid film tube, so that longitudinal and transverse stretching of the film tube can be achieved by injecting air and pulling it off at the top.
  • the extruded film tube is all the more stable, and the system can build the lower, the cooler the plastic melt exits the ring nozzle.
  • the temperature of the plastic melt essentially comes from the extruder. Most of the heat energy is generated by shearing or kneading Extruder caused. In continuous operation, therefore, the blowing head assumes at least substantially the temperature of the melt flowing through it. However, practical temperatures for the plastic melt are 180 ° C or more when leaving the extruder. At the latest when temperatures well in excess of 200 ° C in the blow head, and the exiting at the annular die molding compound is still very liquid. This can lead to instabilities of the film tube and to further difficulties in processing.
  • DE 101 22 856 B4 discloses a film blowing head with an outer cooling ring and with bores in the blowing head into which heating cartridges distributed over the circumference are integrated.
  • DT 68373 discloses a temperature control in which the material of the nozzle surrounding the molten polymer is maintained at a temperature of 100 ° C to 180 ° C.
  • DE 32 11 833 C2 describes axially different zones with a temperature difference compensation annular gap.
  • this object is achieved by a method for producing a continuous film with a blown film line, wherein the blown film line comprises an extruder and, in the machine direction, a blow head, wherein the extruder provides a plastic melt and the blow head a melt channel system with a predistributor, a spiral distributor, optionally a diameter adapter and an annular nozzle in an annular nozzle block, and wherein the blowing head a Temperiermitte acting on the melt channel system], wherein the annular nozzle is actively heated at the outlet to the inflowing there plastic melt by means of a first temperature and thus the exiting plastic melt is heated, whereas the melt channel system upstream of the annular nozzle against the there inflowing plastic melt by means of another Temperature control is actively cooled and thus the melt flowing along in the direction of the annular nozzle there is cooled.
  • the production of the "endless film” does not require that the manufactured product also leaves the system as an endless film belt, but rather that an extrusion can be carried out as an endless film, and the film hose can still be singulated in the system
  • the film tube is rolled up either in tubular form or cut open as a double-layer film web and thus leaves the plant.
  • the machine direction is the direction of flow (the plastic melt from the extruder coming through the die to the ring die, ie in the Sequence pre-distributor, spiral distributor, optionally diameter adapter, ring nozzle block and ring nozzle.
  • the "melt channel system” is the continuous interconnected channel system through which the plastic melt flows through the blow head.
  • a "tempering agent” is any means which is set up for active heating or cooling of the melt channel system, in particular thermally-electrically heatable or coolable elements, which in any case are characterized by being electrically connected to a central control unit Alternatively or cumulatively, let us consider a duct system with conduits for the passage of a fluid, for example a heating fluid or a cooling fluid.
  • the term “taxes” is predominantly used, which is to include a “rule” in each case as a special case.
  • the "exit" is the area in which the ring nozzle opens to the environment, at which the plastic melt leaves the die as a molding compound, and the term “at the exit” means that several centimeters of the ring die are located before the actual end of the die Metal to be actively heated with the first temperature control.
  • the aim is that the plastic melt leaves the ring nozzle at a higher temperature than the plastic melt in the section before, so on the way to the ring nozzle had.
  • the presented aspect of the invention is based on the finding that cooling down of the blow head and thus of the plastic melt leads to the fact that the plastic melt can emerge from the ring nozzle as a more stable film tube. At the same time, however, a melt fracture can not be ruled out.
  • the invention provides for cooling the plastic melt in the die; then just at the exit and in the short piece in front but make a warming, which in turn acts on the plastic melt.
  • Prototype experiments by the inventors have shown that the risk of melt fracture can be significantly reduced by targeted heating of the lateral surfaces of the flow.
  • the experiments of the inventors have shown that particularly good results are achieved when the annular nozzle is heated on both sides by means of the first temperature control means, ie on the radially inner side and on the radially outer side of the annular nozzle gap.
  • the annular nozzle should preferably be heated by means of the first temperature control over its circumference, be it continuously or discontinuously.
  • the circumference of the annular nozzle can be set segmented differently. This makes it possible, for example, to influence the thickness profile of the exiting film tube.
  • the melt channel system is cooled over a longer distance than heated.
  • the plastic melt can then be cooled in a gentle manner, whereas it is only heated on the last stretch of its flow path in order to be able to exit the ring nozzle more reliably.
  • the temperature difference be- ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ see the heating first tempering and the oncoming plastic melt is greater than the temperature difference between the first cooling temperature control and the oncoming there melt and / or the temperature difference between the last cooling temperature control and the incoming there melt.
  • the surface of the plastic melt At a high temperature difference of the heating first temperature control just before the exit of the annular nozzle, the surface of the plastic melt, so that surface which is in contact with the metal to be heated abruptly. It is therefore not to be feared that there will be excessive clinging effects.
  • melt channel system upstream of the heating first tempering medium is tempered differently along the machine direction with a plurality of tempering devices in a plurality of sections, a very good influence can be exhibited take on the melt quality at the outlet. It is also possible to set or even adjust ideal temperature ranges for the individual sections of the flow path of the plastic melt, ie in the predistributor, in the spiral distributor, optionally in the diameter adapter and ultimately in the annular nozzle block on the way to the annular nozzle.
  • the melt channel system is preferably cooled differently in exactly two, at least two, exactly fifteen, at least three, exactly four or at least four sections. Different cooling is achieved by the fact that the tempering agents ⁇ ⁇ ⁇ give the metal die a different temperature in the different sections.
  • melt channel system at the pre-distributor, at the 0 spiral distributor, at the diameter adapter and / or at the annular nozzle block.
  • a temperature control means is preferably regulated by means of a temperature sensor on or in the melt channel system, whereby a temperature corridor for the local temperature sensor is preferably predetermined and / or a relative temperature or a relative temperature corridor is predetermined to a section of another temperature control means. It is particularly advisable to predetermine the relative temperature or the relative temperature corridor to the just previous section.
  • the blow head in the annular nozzle block for example, to about 140 ° C to 150 ° C is regulated, whereas the nozzle outlet itself, for example, heated at 190 ° C.
  • the channel be cooled more strongly at its guide for a middle layer than at an outer layer guide.
  • the outer layer does not have to be the outermost layer but can only form an outer layer with respect to the middle layer.
  • a third aspect of the present invention solves the problem set task 20 a blown film, wherein the blown film optionally has an extruder and downstream in the machine direction a blow head, wherein the extruder is provided in operation to provide a plastic melt and the blow head to process the plastic melt is set up and to a melt channel system with a pre-distributor, a spiral distributor, optionally a diameter adapter and a ring ner nozzle 25 ner in a ring nozzle block, and wherein the die has a plurality Tempering means acting on the melt channel system, as well as with a system control which is equipped to act on the temperature control means and adapted to carry out a method according to the above aspects.
  • temperature control channels are provided in the blow head, namely with an electrical heating means, with an electrical coolant and / or connected to a fluid guide with a pump for a heating fluid and / or a cooling fluid.
  • the blowing head 1 in the figure consists essentially of four stages: a pre-distributor 2, a helical distributor 3, a diameter adapter 4 and an annular nozzle block 5 with an annular ring nozzle 6.
  • the blowing head 1 is adapted to be flowed through by plastic melt coming from an extruder (not shown), entering into inlets (not shown) in the pre-distributor. Within the pre-distributor bores (not shown) lead to beginnings 8 (exemplarily quantified) of coils 9 in the coil distributor 3. There, the separated in the pre-distributor flow of the plastic melt is reunited in the illustrated blow head 1 to a three-layer melt. The three-layer melt flows through an annular gap 10 in the diameter adapter 4 and thus rolls up the diameter of the flowing melt.
  • the presented embodiment of the blowing head 1 has a fairly fine-level tempering for a first section I, a second section II, a third section ⁇ , a fourth section IV and a fifth section V.
  • Each of the sections I to V can be tempered individually with a control.
  • corresponding tempering holes are provided in the metal of the blow head 1. These can be traversed by coolant and heating fluid.
  • pumps (not shown) are provided.
  • each of the stages I to V has a temperature sensor (not shown) directly on the melt channel.
  • Each of the temperature sensors is in communication with a plant controller. The plant control in turn is in operative connection with the pumps or valves or heating or cooling means.
  • the system controller controls the temperatures of the liquids flowing through the individual sections I to V so that the temperature of the section I is below the temperature of the inflowing plastic melt from the extruder.
  • the temperature at section II will be equal to or slightly lower than the temperature in section I.
  • the temperature in section HI will be reduced again compared to section II.
  • the temperature is further reduced in section IV over section III. In other embodiments, it may also be provided here to keep the temperature the same or to increase it slightly.
  • a gap inside and outside gap heating for the nozzle in section V is provided, which increases the surface of the melt channel system there clearly compared to the temperature of the section IV or at least with respect to the temperature of the section HI, so that the plastic melt easier than molded body in the form of Blasfolienschlauchs 13 can escape without suffering a melt fracture when exiting the annular nozzle 6.
  • a melt fracture at the exit from an annular nozzle for example often set at temperatures around 160 ° C. This could be remedied successfully with the invention presented here.

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Abstract

Es ist bekannt, bei einer Blasfolienanlage ein Element zur Beeinflussung der Temperatur der Kunststoffschmelze innerhalb des Blaskopfes vorzusehen. Die vorliegende Erfindung schlägt vor, die Kunststoffschmelze auf dem Weg durch den Blaskopf zunächst zu kühlen, beim Austritt aus dem Blaskopf aber zu erwärmen. Dies führt einerseits zu einer stabilen Folie, weil die absolute Temperatur der Kunststoffschmelze nicht in kritische Bereiche ansteigt. Gleichzeitig aber werden Schmelzebrüche vermieden, wenn der Blaskopf an seinem Austritt aus der Ringdüse beheizt ist.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER ENDLOSFOLIE MIT EINER BLASFOLIENANLAGE
[01] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Endlosfolie mit einer Blasfolienanlage, ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Endlosfolie sowie eine hierzu eingerichtete Blasfolienanlage.
[02] Blasfolienanlagen sind bewährt in der Herstellung von Endlosfolienbändern. Ein Extruder schmilzt Kunststoff auf und stellt eine Kunststoffschmelze zur Weiterverarbeitung bereit. Diese wird von einem Blaskopf als dem technologischen Herz der Blasfoli- enanlage übernommen. Im Blaskopf wird die Kunststoffschmelze zunächst aufgeteilt. Hierzu ist ein Vorverteiler vorgesehen. Der Vorverteiler mündet in einem Wendelverteiler. Im Wendelverteiler werden die einzelnen Stränge des Vorverteilers möglichst binde- nahtfrei übereinandergelegt. Hier kann eine einlagige oder mehrlagige Legung der Kunststoffschmelze und somit der Schichten im Endprodukt, der Folie, vorgesehen sein. An dem Wendel Verteiler, der im Regelfall entweder als Axialwendelverteiler, zylindrisch o- der konisch, oder als Radialwendelverteiler, auch Plattenwendelverteiler genannt, eingesetzt wird, ist gegebenenfalls ein Durchmesseradapter angeschlossen.
[03] An den Durchmesseradapter, sonst an den Wendelverteiler, schließt sich sodann ein Düsenblock an, welcher eine kreisringförmige Düse beinhaltet. Dort tritt die Kunst- stoffschmelze als Formmasse aus.
[04] In einem von der Anmelderin bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Axialwendelverteiler verwendet, und die Blasfolie wird von unten nach oben, also gegen die Schwerkraft, extrudiert. Der Einfachheit halber beziehen sich nachstehend einige Aus-
BESTÄTIGUNGSKOPIE führungen und Erklärungen auf eine solche Ausführungsform, wobei sämtliche bekannten Wendelverteilertypen mit abgedeckt sein sollen und der Fachmann entsprechend die Aussagen gegebenenfalls analog zu verstehen hat.
[05] In der vorstehend erwähnten bevorzugten Ausführungsform sind sowohl der Extruder bzw. die Mehrzahl Extruder auf dem Boden der Produktionsstätte oder zumindest in Bodennähe aufgestellt. Auch der Blaskopf befindet sich auf seinem Anlagengestell in Bodennähe.
[06] Die von den Extrudern kommende Kunststoffschmelze wird dann im untersten Teil des Blaskopfes, nämlich dem Vorverteiler, in mehrere diskrete Stränge aufgeteilt. Hierzu sind gebohrte Kanäle unten im Blaskopf angeordnet. Diese münden direkt in den unteren Beginn von helixförmigen Wendeln im Wendelverteiler. In den Anfangsabschnitten der Wendel nehmen diese zumindest im Wesentlichen ihre letztendliche Winkelstellung gegenüber der Horizontalen ein und führen dadurch in die Helixform hinein. Die Wendel führen in einen mit zunehmender Höhe breiter werdenden Kreisringspalt, in wel- chem die einlagige oder mehrlagige Formmasse sich bildet und dort nach oben steigt. Nach demsEnde der Wendel ist gegebenenfalls ein frustrokonisches; Stück mit einer Auf- weitungToder Verjüngung vorgesehen, um eine Kreisringdüse mit einem Durchmesser speisen zu können, der nicht den Durchmesser des Ringkanals um die Wendel entspricht. Oben schließt sich sodann der Block mit der Ringdüse an. Dort tritt in Betrieb der Blas- folienanlage die Kunststoffschmelze als Formmasse in Form eines noch im Wesentlichen flüssigen Folienschlauchs aus, so dass durch das Einblasen von Luft und durch das Abziehen oben an der Anlage eine Längs- und Querverstreckung des Folienschlauchs erreicht werden kann.
[07] Der extrudierte Folienschlauch ist umso stabiler, und die Anlage kann umso nied- riger bauen, je kühler die Kunststoff schmelze an der Ringdüse austritt.
[08] Die Temperatur der Kunststoffschmelze kommt aber im Wesentlichen vom Extruder. Der größte Teil der Wärmeenergie wird durch das Scheren oder das Kneten im Extruder hervorgerufen. Im Dauerbetrieb nimmt daher der Blaskopf zumindest im Wesentlichen die Temperatur der durch ihn hindurchströmenden Schmelze an. Übliche Temperaturen in der Praxis betragen für die Kunststoffschmelze jedoch 180 °C oder mehr, wenn sie den Extruder verlässt. Spätestens dann, wenn Temperaturen weit jenseits der 200 °C in dem Blaskopf einströmen, ist auch die an der Ringdüse austretende Formmasse noch sehr flüssig. Dies kann zu Instabilitäten des Folienschlauchs und zu weiteren Schwierigkeiten bei der Verarbeitung führen.
[09] Die DE 101 22 856 B4 offenbart einen Folienblaskopf mit einem Außenkühlring und mit Bohrungen im Blaskopf, in welche auf den Umfang verteilte Heizpatronen inte- griert sind.
[10] Die DT 68373 offenbart eine Temperaturregelung, bei welcher das geschmolzene Polymere umgebende Material der Düse auf einer Temperatur von 100 °C bis 180 °C gehalten wird.
[11] Die DE 32 11 833 C2 beschreibt axial unterschiedliche Zonen mit einem Tempe- raturdifferenzausgleichsringspalt.
[12] Die DE 102007 027 280 AI schlägt oberhalb des Blas opfes, aber unterhalb eines Luftkühlrings, einen weiteren Kühlring vor, an welchen der Blasfolienschlauch sich anlegen und dort abkühlen soll.
[13] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Alterna- tive oder eine Verbesserung zur Verfügung zu stellen.
[14] Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst diese Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen einer Endlosfolie mit einer Blasfolienanlage, wobei die Blasfolienanlage einen Extruder und in Maschinenrichtung nachfolgend einen Blaskopf aufweist, wobei der Extruder eine Kunststoffschmelze bereitstellt und der Blaskopf ein Schmelzkanalsystem mit einem Vorverteiler, einem Wendelverteiler, gegebenenfalls einem Durchmesseradapter und einer Ringdüse in einem Ringdüsenblock aufweist, und wobei der Blaskopf ein auf das Schmelzekanalsystem wirkendes Temperiermitte] aufweist, wobei die Ringdüse am Austritt gegenüber der dort anströmenden Kunststoffschmelze mittels eines ersten Temperiermittels aktiv erwärmt wird und somit die austretende Kunststoff schmelze erwärmt wird, wohingegen das Schmelzekanalsystem stromaufwärts der Ringdüse gegen- über der dort anströmenden Kunststoffschmelze mittels eines anderen Temperiermittels aktiv gekühlt wird und somit die in Richtung zur Ringdüse dort entlangströmende Kunststoff schmelze gekühlt wird.
[15] B egrif flieh sei hierzu Folgendes erläutert :
[16] Das Herstellen der„Endlosfolie" setzt nicht voraus, dass das hergestellte Produkt die Anlage auch als Endlosfolienband verlässt. Vielmehr kann auch zunächst eine Extru- sion als Endlosfolie vorgenommen werden, und der Folienschlauch kann noch in der Anlage vereinzelt werden. In den zahlenmäßig meisten Fällen wird aber tatsächlich der Folienschlauch entweder in Schlauchform oder aufgeschnitten als Doppellagenfolienbahn aufgerollt und verlässt so die Anlage. [l^is Die.„Maschinenrichtung" ist die Durchlaufrichtung (der Kunststoffschmelze vom [Extruder kommend durch den Blaskopf zur Ringdüse, also in der Reihenfolge Vorverteiler, Wendelverteiler, gegebenenfalls Durchmesseradapter, Ringdüsenblock und Ringdüse.
[18] Das„Schmelzekanalsystem" ist das durchgehend miteinander verbundene Kanal- system, durch welches die Kunststoffschmelze den Blaskopf durchströmt.
[19] Ein„Temperiermittel" ist jedwedes Mittel, welches zum aktiven Heizen oder Kühlen des Schmelzekanalsystems eingerichtet ist. Es sei insbesondere an thermo- elektrisch heiz- oder kühlbare Elemente gedacht, wobei sich diese jedenfalls dadurch kennzeichnen, dass sie elektrisch an eine zentrale Steuereinheit angeschlossen sind. Al- ternativ oder kumulativ sei an ein Kanalsystem mit Leitungen für das Durchführen eines Fluids gedacht, beispielsweise für ein Heizfluid oder ein Kühlfluid. [20] Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Anmeldung zur vereinfachten Lesbarkeit überwiegend von„Steuern" gesprochen wird. Dies soll ein„Regeln" jeweils als Spezialfall mit umfassen.
[21] Auch sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Anmeldung unbestimmte Artikel wie„eins",„zwei" usw. im Regelfall als mindestens- Angaben zu verstehen seien sollen, also als„mindestens ein „mindestens zwei sofern sich nicht an einer bestimmten Stelle aus dem Kontext etwa ergibt, dass dort nur „genau ein „genau zwei ..." usw. gemeint sein soll.
[22] Der„Austritt" ist jener Bereich, in welchem sich die Ringdüse zur Umgebung hin öffnet, an welcher also die Kunststoffschmelze als Formmasse den Blaskopf verlässt. Die Formulierung„am Austritt" bedeutet, dass mehrere Zentimeter der Ringdüse vor dem tatsächlichen Ende des Metalls mit dem ersten Temperiermittel aktiv erwärmt werden sollen. Ziel ist es, dass die Kunststoffschmelze die Ringdüse mit einer höheren Temperatur verlässt als die Kunststoffschmelze im Abschnitt vorher, also auf dem Weg zur Ringdüse, hatte. Dem vorgestellten Aspekt der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dassem Herabkühlen des Blaskopfes und somit der Kunststoffschmelze zwar dazu führt, dass die Kunststoff schmelze als stabilerer Folienschlauch aus der Ringdüse austreten kann. Gleichzeitig kann aber ein Schmelzbruch nicht ausgeschlossen werden.
[23] Mit einfachen Worten sieht die Erfindung deshalb vor, zwar im Blaskopf eine Kühlung der Kunststoffschmelze vorzunehmen; dann just beim Austreten und im kurzen Stück davor aber eine Erwärmung vorzunehmen, welche wiederum auf die Kunststoffschmelze wirkt. Prototypenversuche der Erfinder haben ergeben, dass sich durch das gezielte Erwärmen der seitlichen Oberflächen der Strömung die Gefahr eines Schmelzebruchs deutlich herabsetzen lässt.
[24] Die Versuche der Erfinder haben gezeigt, dass besonders gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die Ringdüse mittels des ersten Temperiermittels beidseitig erwärmt wird, also auf der radial innen und auf der radial außen liegenden Seite des Ringdüsenspalts. [25] Die Ringdüse sollte bevorzugt mittels des ersten Temperiermittels über ihren Umfang erwärmt werden, sei es kontinuierlich oder diskontinuierlich. In einer speziellen Form der Steuerung oder Regelung kann der Umfang der Ringdüse segmentiert unterschiedlich eingestellt werden. Hierdurch lässt sich beispielsweise Einfluss auf das Di- ckenprofil des austretenden Folienschlauchs nehmen.
[26] Um das Ziel zu erreichen, die Kunststoffschmelze an der Ringdüse insgesamt kühler austreten zu lassen als sie den Vorverteiler vom Extruder kommend betreten hat, kann für eine besonders leichte Ausführung vorgesehen sein, dass das Schmelzekanalsystem über eine längere Strecke gekühlt wird als erwärmt. Insbesondere kann sogar daran ge- dacht sein, das Schmelzekanalsystem über den ganz überwiegenden Anteil der Fließstrecke für die Kunststoffschmelze zu kühlen, beispielsweise mindestens zur Hälfte, mindestens zu 2/3, mindestens zu 3/4, mindestens zu 90 % oder sogar über 95 % der Strecke. Die Kunststoffschmelze kann dann auf schonende Weise abgekühlt werden, wohingegen sie nur auf dem letzten Stück ihrer Fließstrecke erwärmt wird, um sicherer aus der Ring- düse austreten zu können.
• !.{·27] Alternativ oder kumulativ lässt sich vorstellen, dass die Temperaturdifferenz zwi- ■···· sehen dem heizenden ersten Temperiermittel und der anströmenden Kunststoffschmelze größer ist als die Temperaturdifferenz zwischen dem ersten kühlenden Temperiermittel und der dort anströmenden Schmelze und/oder die Temperaturdifferenz zwischen dem letzten kühlenden Temperiermittel und der dort ankommenden Schmelze. Bei einer hohen Temperaturdifferenz des erwärmenden ersten Temperiermittels just vor dem Austritt der Ringdüse kann die Oberfläche der Kunststoffschmelze, also diejenige Fläche, welche mit dem Metall in Kontakt steht, schlagartig erwärmt werden. Es ist daher nicht zu befürchten, dass dort übermäßige Anhafteffekte stattfinden. [28] Wenn das Schmelzekanalsystem stromaufwärts des heizenden ersten Temperiermittels entlang der Maschinenrichtung mit einer Mehrzahl Temperiereinrichtungen in einer Mehrzahl Abschnitte unterschiedlich temperiert wird, lässt sich ein sehr guter Einfluss auf die Schmelzequalität am Austritt nehmen. Auch lassen sich für die einzelnen Abschnitte des Fließwegs der Kunststoffschmelze, also im Vorverteiler, im Wendelverteiler, gegebenenfalls im Durchmesseradapter und letztlich im Ringdüsenblock auf dem Weg zur Ringdüse jeweils ideale Temperaturbereiche einstellen oder sogar einregeln. Zusätz- 5 lieh beispielsweise ist denkbar, dass im Wendelverteiler eine höhere Temperatur vorherrschen sollte als im Durchmesseradapter, weil im Wendel Verteiler noch dafür Sorge getragen werden muss, dass die einzelnen Schichten einer mehrschichtigen Folie oder aber auch einer einlagigen Folie möglichst bindenahtfrei aufeinander zum Liegen kommen. Dies lässt sich regelmäßig bei höheren Temperaturen sicherer bewerkstelligen. Hingegen 10 liegen die einzelnen Schichten im Regelfall beim Durchströmen des Durchmesseradapters oder meist jedenfalls des Ringdüsenblocks schon in der gewünschten Form aufeinander, so dass dort besonders gezielt gekühlt werden kann, ohne die Homogenität der Folie oder des Folienverbundes nennenswert zu gefährden.
[29] Bevorzugt wird das Schmelzekanalsystem in genau zwei, mindestens zwei, genau 15 drei, mindestens drei, genau vier oder mindestens vier Abschnitten unterschiedlich ge- cti kühlt. Eine unterschiedliche Kühlung wird dadurch erreicht, dass die Temperiermittel ■■· dem metallenen Blaskopf in den verschiedenen Abschnitten eine unterschiedliche Temperatur verleihen.
[30] Insbesondere sei daran gedacht, das Schmelzekanalsystem am Vorverteiler, am 0 Wendelverteiler, am Durchmesseradapter und/oder am Ringdüsenblock zu kühlen.
[31] Ein Temperiermittel wird bevorzugt mittels eines Temperatursensors am oder im Schmelzekanalsystem geregelt, wobei bevorzugt ein Temperaturkorridor für den dortigen Temperatursensor vorbestimmt wird und/oder eine Relativtemperatur bzw. ein Relativtemperaturkorridor zu einem Abschnitt eines anderen Temperiermittels vorbestimmt 5 wird. Besonders bietet es sich an, die Relativtemperatur bzw. den Relativtemperaturkorridor zu dem just vorherigen Abschnitt vorherzubestimmen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Blaskopf im Ringdüsenblock beispielsweise auf etwa 140 °C bis 150 °C eingeregelt wird, wohingegen der Düsenaustritt selbst beispielsweise mit 190 °C beheizt wird.
[32] Es wird für eine vorteilhafte Ausführungsform gehalten, den Ringdüsenblock auf die kühlste Temperatur des Schmelzekanalsystems zu kühlen. Alternativ sei angedacht, 5 den Durchmesseradapter auf die kühlste Temperatur des Schmelzekanalsystems zu kühlen, wobei bevorzugt der Ringdüsenblock auf die zweitkühlste Temperatur des Schmelzekanalsystems gekühlt wird.
[33] Wenn eine mehrschichtige Endlosfolie hergestellt wird, dann wird nach einem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass der Kanal an seiner 10 Führung für eine mittlere Schicht stärker gekühlt wird als an einer Führung für eine äußere Schicht.
[34] Begrifflich sei schon dann eine„mittlere" Schicht gegenüber einer„äußeren" Schicht vorgesehen, wenn die mittlere Schicht innerhalb der Folie liegt und die äußere Schicht weiter außen liegt. Die meisten Folien werden mittlerweile symmetrisch aufgeben 15 baut. Im einfachsten Falle gibt es also tatsächlich' eine mittlere Schicht und zwei äußere
Schichten, welche tatsächlich außen an der Folie liegen. Die äußere Schicht muss aber nicht die äußerste Schicht sein, sondern kann auch nur gegenüber der mittleren Schicht eine äußere Schicht bilden.
[35] Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe 20 eine Blasfolienanlage, wobei die Blasfolienanlage gegebenenfalls einen Extruder und in Maschinenrichtung nachfolgend einen Blaskopf aufweist, wobei der Extruder im Betrieb eine Kunststoff schmelze bereitzustellen eingerichtet ist und der Blaskopf die Kunststoffschmelze zu verarbeiten eingerichtet ist und dazu ein Schmelzekanalsystem mit einem Vorverteiler, einem Wendelverteiler, gegebenenfalls einem Durchmesseradapter und ei- 25 ner Ringdüse in einem Ringdüsenblock aufweist, und wobei der Blaskopf eine Mehrzahl auf das Schmelzekanalsystem wirkende Temperiermittel aufweist, sowie mit einer Anlagensteuerung, welche auf die Temperiermittel einwirkend ausgerüstet und zum Durchführen eines Verfahrens gemäß den vorstehenden Aspekten eingerichtet ist.
[36] Um gezielte Temperaturbeeinflussungen vornehmen zu können, wird als kon- struktive Maßnahme vorgeschlagen, dass Temperierkanäle im Blaskopf vorgesehen sind, und zwar mit einem elektrischen Heizmittel, mit einem elektrischen Kühlmittel und/oder angeschlossen an eine Fluidführung mit einer Pumpe für ein Heizfluid und/oder ein Kühl- fluid.
[37] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug- nähme auf die Zeichnung näher erläutert. Dort zeigt die einzige Figur schematisch einen Schnitt durch einen Blaskopf einer Blasfolienanlage mit fünf individuell temperierbaren Abschnitten.
[38] Der Blaskopf 1 in der Figur besteht im Wesentlichen aus vier Stufen: einem Vor- Verteiler 2, einem Wendel Verteiler 3, einem Durchmesseradapter 4 und einem Ringdüsenblock 5 mit einer kreisringförmigen Ringdüse 6.
[39] In einer Maschinenrichtung 7 ist der Blaskopf 1 dazu eingerichtet, von Kunststoffschmelze, welche von einem Extruder (nicht dargestellt) kommt, durchströmt zu werden, und zwar eintretend in Einlässe (nicht dargestellt) im Vorverteiler. Innerhalb des Vorver- teilers führen Bohrungen (nicht dargestellt) zu Anfängen 8 (exemplarisch beziffert) von Wendeln 9 im Wendel Verteiler 3. Dort wird die im Vorverteiler vereinzelte Strömung der Kunststoffschmelze wieder vereint im hier dargestellten Blaskopf 1 zu einer Dreischichtschmelze. Die Dreischichtschmelze durchströmt einen Ringspalt 10 im Durchmesseradapter 4 und walzt so den Durchmesser der strömenden Schmelze auf. Mit dem aufgewalz- ten Durchmesser tritt sie in den Ringdüsenblock 5 ein und verlässt diesen an der Ringdüse 6 in Maschinenrichtung 7 und kreis symmetrisch um eine Längserstreckungsachse 11 nach oben. Druckluft im Inneren 12 der sich ergebenden Formmasse in Form eines Blasfolienschlauches 13 führt zu einer Verstreckung der Formmasse.
[40] Die vorgestellte Ausführungsform des Blaskopfes 1 weist eine recht feinstufige Temperierung für einen ersten Abschnitt I, einen zweiten Abschnitt II, einen dritten Ab- schnitt ΠΙ, einen vierten Abschnitt IV und einen fünften Abschnitt V auf. Jeder der Abschnitte I bis V kann individuell mit einer Regelung temperiert werden. Hierzu sind entsprechende Temperierbohrungen im Metall des Blaskopfes 1 vorgesehen. Diese können von Kühlflüssigkeit und von Heizflüssigkeit durchströmt werden. Dazu sind einerseits Pumpen (nicht dargestellt) vorgesehen. Andererseits weist jede der Stufen I bis V direkt am Schmelzekanal einen Temperatursensor (nicht dargestellt) auf. Jeder der Temperatursensoren ist mit einer Anlagensteuerung in Datenübertragungsverbindung. Die Anlagensteuerung wiederum ist mit den Pumpen oder Ventilen oder Heiz- oder Kühlmitteln in Wirkverbindung.
[41] Im Betrieb der Blasfolienanlage mit dem Blaskopf 1 regelt die Anlagensteuerung die Temperaturen der die einzelnen Abschnitte I bis V durchströmenden Flüssigkeiten so ein, dass die Temperatur des Abschnitts I unter der Temperatur der zuströmenden Kunststoffschmelze vom Extruder liegt. Die Temperatur am Abschnitt II wird beispielsweise gleich hoch oder geringfügig niedriger liegen als die Temperatur im Abschnitt I. Die Temperatur im Abschnitt HI wird nochmals gegenüber dem Abschnitt II reduziert. Die Temperatur wird weiter im Abschnitt IV gegenüber dem Abschnitt III reduziert. Hier kann es bei anderen Ausführungsformen auch vorgesehen sein, die Temperatur gleich zu halten oder leicht zu erhöhen. Schließlich ist eine Spaltinnen- und Spaltaußenheizung für die Düse im Abschnitt V vorgesehen, welche die Oberfläche des Schmelzekanalsystems dort deutlich gegenüber der Temperatur aus dem Abschnitt IV oder jedenfalls gegenüber der Temperatur aus dem Abschnitt HI erhöht, so dass die Kunststoffschmelze leichter als Formkörper in Form des Blasfolienschlauchs 13 austreten kann, ohne einen Schmelzebruch beim Austreten aus der Ringdüse 6 zu erleiden. Bei Prototypenversuchen der Erfinder hat sich ein Schmelzebruch beim Austritt aus einer Ringdüse beispielsweise bei Temperaturen um 160 °C oft eingestellt. Dies konnte mit der hier vorgestellten Erfindung erfolgreich abgestellt werden.
Bezugszeichenliste
1 Blaskopf
2 Vorverteiler
3 Wendelverteiler
4 Durchmesseradapter
5 Ringdüsenblock
6 Ringdüse
7 Maschinenrichtung
8 Anfang
9 Wendel
10 Ringspalt
11 Längserstreckungsachse
12 Inneres
13 Blasfolienschlauch
I erster Abschnitt
II zweiter Abschnitt
III dritter Abschnitt
IV vierter Abschnitt
V fünfter Abschnitt/Bereich am Düsenaustritt

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen einer Endlosfolie mit einer Blasfolienanlage, wobei die Blasfolienanlage einen Extruder und in Maschinenrichtung nachfolgend einen Blaskopf aufweist, wobei der Extruder eine Kunststoffschmelze bereitstellt und der Blaskopf ein Schmelzekanalsystem mit einem Vorverteiler, einem Wendelverteiler, ggf. einem Durchmesseradapter und einer Ringdüse in einem Ringdüsenblock aufweist, und wobei der Blaskopf ein auf das Schmelzekanalsystem wirkendes Temperiermittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse am Austritt gegenüber der dort anströmenden Kunststoffschmelze mittels eines ersten Temperiermittels aktiv erwärmt wird und somit die austretende Kunststoffschmelze erwärmt wird, wohingegen das Schmelzekanalsystem stromaufwärts der Ringdüse gegenüber der dort anströmenden Kunststoffschmelze mittels eines anderen Temperiermittels aktiv gekühlt wird nd somit die in Richtung zur Ringdüse dort entlang strömende Kunststoffschmelze gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse mittels des ersten Temperiermittels beidseitig erwärmt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse mittels des ersten Temperiermittels auf ihrer Außenseite gegenüber ihrer Innenseite unterschiedlich temperiert wird, vor allem unterschiedlich erwärmt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse mittels des ersten Temperiermittels über ihren Umfang erwärmt wird, bevorzugt segmentiert unterschiedlich.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzekanalsystem über eine längere Strecke gekühlt wird als erwärmt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schmelzekanalsystem stromaufwärts des ersten Temperiermittels entlang der Maschinenrichtung mit einer Mehrzahl Temperiereinrichtungen in einer Mehrzahl Abschnitte unterschiedlich temperiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzekanalsystem in zwei Abschnitten gekühlt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzekanalsystem in drei Abschnitten gekühlt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzekanalsystem in vier Abschnitten gekühlt wird.
10. Verfahren nach einemrder vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,' dass das Schmelzekanalsystem am Vorverteiler, am Wendelverteiler, am Durchmesseradapter und/oder am Ringdüsenblock gekühlt wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperiermittel mittels eines Temperatursensors am oder im Schmelzekanalsystem geregelt wird, wobei bevorzugt ein Temperaturkorridor für den dortigen Temperatursensor vorbestimmt wird und/oder eine Relativtemperatur bzw. ein Relativtemperaturkorridor zu einem Abschnitt eines anderen Temperiermittels vorbestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringdüsenblock auf die kühlste Temperatur des Schmelzekanalsystems gekühlt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesseradapter auf die kühlste Temperatur des Schmelzekanalsystems gekühlt wird, wobei bevorzugt der Ringdüsenblock auf die zweitkühlste Temperatur des Schmelzekanalsystems gekühlt wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine mehrschichtige Endlosfolie hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem an seiner Führung für eine mittlere Schicht stärker gekühlt wird als an seiner Führung für eine äußere Schicht.
15. Blasfolienanlage, wobei die Blasfolienanlage ggf. einen Extruder und in Maschi- nenrichtung nachfolgend einen Blaskopf aufweist, wobei der Extruder im Betrieb eine Kunststoffschmelze bereitzustellen eingerichtet ist und der Blaskopf die Kunststoffschmelze zu verarbeiten eingerichtet ist und dazu ein Schmelzekanalsystem mit einem Vorverteiler, einem Wendelverteiler, ggf. einem Durchmesseradapter und einer Ringdüse in einem Ringdüsenblock aufweist, und wobei der Blaskopf eine Mehrzahl auf das Schmelzekanalsystem wirkende Temperiermittel aufweist, sowie mitJeiner Anlagensteuerung, welche auf die Temperiermitte'l einwirkend ausgerüstet und zum Durchführen eines Verfahrens gemäß mm'äestens einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist.
16. Blasfolienanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Temperierkanäle im Blaskopf vorgesehen sind, und zwar mit einem elektrischen Heizmittel, mit einem elektrischen Kühlmittel und/oder angeschlossen an eine Fluidführung mit einer Pumpe für ein Heizfluid und/oder ein Kühlfluid.
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