EP4041524A1

EP4041524A1 - Blasfolienanlage und verfahren zur herstellung von folienschläuchen oder folienbahnen

Info

Publication number: EP4041524A1
Application number: EP20788754.8A
Authority: EP
Inventors: Martin Backmann; Henning Voss
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2022-08-17
Also published as: DE102019215492A1; DE102019215492B4; WO2021069474A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Blasfolienanlage zur Herstellung von Folienschläuchen oder Folienbahnen mit einem Düsenkopf zur Extrusion eines Folienschlauches, mit einer Flachlegeeinrichtung und/oder Abquetscheinrichtung zum Flachlegen und/oder Abquetschen des Folienschlauches, um aus dem Folienschlauch eine doppellagige Folienbahn zu erzeugen und einer Streckeinrichtung, mit welcher die doppellagige Folienbahn in Längsrichtung streckbar ist. Stromabwärts der Streckeinrichtung sind wenigstens eine erste und zumindest eine zweite Dickenmesseinrichtung zum Messen der Dicke von Lagen der Folienbahn vorgesehen, wobei mit zumindest einer der Dickenmesseinrichtungen die Dicke einer einzelnen Lage der Folienbahn messbar ist.

Description

Blasfolienanlage und Verfahren zur Herstellung von Folienschläuchen oder Folienbahnen

Die Erfindung betrifft eine Blasfolienanlage zur Herstellung von Folienschläuchen oder Folienbahnen sowie ein Verfahren zur Herstellung von Folienschläuchen oder Folienbahnen.

Häufig wird eine Kunststofffolie auf Blasfolienanlagen hergestellt, bei denen ein Düsenkopf vorgesehen ist, welcher einen Düsenspalt aufweist, der insbesondere kreisrund ausgebildet ist. Aus diesem Düsenkopf wird eine Kunststoffschmelze ausgepresst beziehungsweise extrudiert, so dass ein Folienschlauch entsteht. Eine der in Transportrichtung des Folienschlauches nachfolgenden Einrichtungen ist eine Flachlegeeinrichtung und/oder Abquetscheinrichtung, mit welcher der Folienschlauch flachlegbar ist, so dass aus dem kreisrunden Folienschlauch eine doppellagige Folienbahn entsteht, wobei insbesondere die beiden Lagen entlang ihrer Längskanten miteinander verbunden sind. Die Erfindung bezieht sich zudem auf solche

Blasfolienanlagen, die eine Streckeinheit umfassen, mit welcher die doppellagige Folienbahn in ihrer Transportrichtung streckbar ist. Durch das Strecken können die Eigenschaften der Folien (Festigkeit, Durchlässigkeit für Gase, Flüssigkeiten und Partikel) gezielt beeinflusst werden. Eine solche Streckeinheit wird oft auch als MDO (Machine Direction Orientation) bezeichnet.

Die EP 2 277 681 A1 offenbart eine solche Blasfolienanlage. Die dort beschriebene Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die nutzbare Breite des Folienschlauches zu vergrößern, so dass weniger Abfall entsteht. Dies erfolgt dadurch, dass an den Stellen, an denen durch das so genannte Neck-In innerhalb der Streckeinrichtung eine Aufdickung entsteht, vorab Dünnstellen zu erzeugen, so dass hier die gewünschte Foliendicke entsteht, welche dann nutzbar ist. Dennoch muss ein beträchtlicher Teil der Folie abgetrennt werden - der so genannte Randbeschnitt -, welcher dann in der Regel Abfall ist. Abgesehen von den dadurch entstehenden Abfallkosten ist dies insbesondere nicht sehr umweltfreundlich. Außerdem kann die Qualität der auf diese Art hergestellte Folien aufgrund von Dickenschwankungen eingeschränkt sein. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Blasfolienanlage und ein Verfahren vorzuschlagen, mit welchen sich die nutzbare Breite der Folienbahn nochmals vergrößern lässt, um so Fierstellkosten und die Menge des Abfalls weiter zu verringern. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind mögliche Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass stromabwärts eine erste und zumindest eine zweite Dickenmesseinrichtung vorgesehen sind zum Messen der Dicke von Lagen der Folienbahn. Dabei ist vorgesehen, dass mit zumindest einer der Dickenmesseinrichtungen die Dicke einer einzelnen Lage der Folienbahn messbar ist. Unter Dickenmesseinrichtung ist dabei eine Einrichtung zu verstehen, mit welcher ein Dickenprofil einer Folienbahn in einer Richtung, die zumindest teilweise quer zur Transportrichtung der Folienbahn verläuft, erstellbar ist. Entsprechend ist unter einer Dicke ein Dickenprofil zu verstehen, bei dem Orten in Querrichtung jeweils ein Dickenmesswert zugeordnet ist. Beispielsweise kann eine solche Dickenmesseinrichtung einen in Querrichtung der Folienbahn traversierenden Dickenmesskopf umfassen, wobei nach einer kurzen Bewegung des Messkopfes jeweils eine Dickenmessung durchführbar ist, so dass das bereits beschriebene Dickenprofil erzeugbar ist. In den Fällen, in denen die Folienbahn während des Messvorganges weiter bewegt wird, entsteht ein schräges Dickenprofil, das also nicht nur eine Querkomponente, sondern auch eine Längskomponente umfasst, die in der Regel jedoch nicht in Betracht gezogen wird.

Erfindungsgemäß ist nun nicht nur - wie im Stand der Technik offenbart - eine Dickenmesseinrichtung vorgesehen, sondern eine zweite Dickenmesseinrichtung, wobei mindestens eine der Dickenmesseinrichtungen eine einzelne Lage der Folienbahn misst. Im Stand der Technik wird ausschließlich die Dicke der doppellagigen Folienbahn gemessen, so dass beispielsweise eine Dickstelle und eine Dünnstelle, die direkt aufeinander liegen, nicht als solche erkannt werden. Folglich kann es passieren, dass in Anwendungen, in denen die doppellagige Folienbahn zu zwei einzellagigen Folienbahnen vereinzelt werden, Fehlstellen auftreten, die dann schließlich doch noch zu Ausschuss führen. Dies wird durch die vorliegende Erfindung vermieden. Die Messung einer einzelnen Lage kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, auf die im Folgenden näher eingegangen wird.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Längstrennvorrichtung vorgesehen, mit welcher die doppellagige Folienbahn in eine erste und eine optionale zweite Folienbahn mit jeweils einer Lage auftrennbar ist, wobei die Auftrennung insbesondere an oder nahe der die doppellagige Folienbahn verbindenden Seitenkanten durchführbar ist. Es kann also eine Längstrenneinrichtung vorgesehen sein, mit welcher sich eine Seitenkante der doppellagigen Folienbahn auf- oder abtrennen lässt, während die zweite Seitenkante verbleibt. In diesem Fall kann die doppellagige Folienbahn aufgeklappt werden, so dass eine doppelbreite, einlagige

Folienbahn erzeugbar ist. Alternativ können zwei Längstrenneinrichtungen vorgesehen sein, mit welchen beide Seitenkanten auf- oder abtrennbar sind, so dass zwei einzelne, aufeinander liegende Folienbahnen mit jeweils einer Lage erzeugbar sind. Unter „Auftrennen“ kann dabei ein Längstrennen direkt in der Seitenkante verstanden werden, wobei in der Regel kein Abfall entsteht. Unter „Abtrennen“ wird verstanden, dass eine Längstrenneinrichtung zur betreffenden Seitenkante einen Abstand einnimmt, so dass ein Streifen entsteht, welcher zum Abfall gehört. Das Auf- oder Abtrennen zumindest einer Seitenkante führt zu einer einfachen Möglichkeit, eine Dickenmessung nur einer Lage durchzuführen.

Es ist besonders vorteilhaft mit der ersten Dickenmesseinrichtung die Dicke der doppellagigen Folienbahn und mit der zumindest einen zweiten Dickenmesseinrichtung die Dicke einer einzelnen Lage der Folienbahn messbar ist. Die erste Dickenmesseinrichtung kann dabei nahe und stromabwärts der Streckeinrichtung angeordnet sein. Die zumindest eine zweite Dickenmesseinrichtung kann an einer Stelle angeordnet sein, an welcher die beiden bereits durch eine Auf- oder Abtrennung getrennten Lagen auch voneinander entfernt wurden. Vorzugsweise erfolgt dies kurz vor dem Aufwickeln der einzelnen Lagen der Folienbahn auf jeweils einem Wickel in einer Wickeleinrichtung. Vorteilhaft ist es aber auch, wenn mit der ersten Dickenmesseinrichtung die Dicke der Lage der ersten Folienbahn und mit der zweiten Messeinrichtung die Dicke der Lage der zweiten Folienbahn messbar ist. Damit ist gemeint, dass die bereits durch eine Auf- oder Abtrennung getrennten Lagen auch voneinander entfernt sind. Dies erfolgt wiederum vorzugsweise kurz vor dem Aufwickeln der einzelnen Lagen der Folienbahn auf jeweils einem Wickel in einer Wickeleinrichtung. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können insbesondere drei Dickenmesseinrichtungen stromabwärts der Streckeinrichtung vorgesehen sein, wobei mit der ersten Dickenmesseinrichtung die Dicke der doppellagigen Folienbahn und mit den zwei zweiten Dickenmesseinrichtung die Dicke jeweils einer einzelnen Lage der Folienbahn messbar ist. Mit einer solchen Anordnung kann sehr flexibel auf die Messanforderungen reagiert werden.

Vorteilhaft ist es ferner, mit der ersten Dickenmesseinrichtung die Dicke der Lage der ersten Folienbahn und mit der zweiten Messeinrichtung die Dicke der Lage der zweiten Folienbahn messbar ist, wobei die Dickenmesseinrichtungen entlang der Transportpfade der Lagen gesehen jeweils denselben Abstand zur Streckeinrichtung aufweisen. In diesem Fall lassen sich die gemessenen Dickenprofile miteinander direkt vergleichen und sich so eine Regelung des Foliendickenprofils verbessert durchführen, so dass ein Minimum an Abfall entsteht. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, wenn bei traversierenden Dickenmesseinrichtungen die Traversierungen aufeinander abgestimmt sind, so dass die Aufnahme des Dickenprofils nicht nur in gleicher Entfernung in Transportrichtung der einzelnen Lagen Folienbahn zur Streckeinrichtung, sondern auch zeitgleich an gleichen Querpositionen erfolgt. Damit wird es ermöglicht, eindeutig Dick- und Dünnstellen den einzelnen Lagen zuzuordnen und beispielsweise bei Dünnstellen, die im Bereich der Seitenkanten in beiden Lagen zu gleichen Anteilen auftreten sollten, Abweichungen zu erkennen. Eine solche Erkennung ist eine Voraussetzung dafür, dass Abweichungen korrigierbar sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Dickenmesseinrichtung und die zweite Dickenmesseinrichtung in Bezug auf den Transportpfad der doppellagigen Folienbahnen und/oder der

Transportpfade der ersten Folienbahn und/oder der zweiten Folienbahn einen unterschiedlichen Abstand zur Streckeinrichtung haben, wobei eine Auswertevorrichtung vorgesehen ist, mit welcher für jede Lage ein Dickenprofil bestimmbar ist, wobei mit der Auswertevorrichtung der Abstand der Dickenmesseinrichtungen berücksichtigbar ist. Mit anderen Worten ist mit der Auswerteeinrichtung, welche den Abstand der Dickenmesseinrichtungen berücksichtigt, eine Zuordnung der gemessenen Dickenprofile zur gleichen Stelle der doppellagigen Folienbahn möglich. Insbesondere berücksichtigt die Auswerteeinrichtung auch die Zeit, die eine Stelle der Folienbahn benötigt, um den Weg zwischen der ersten und der zweiten Dickenmesseinrichtung zurückzulegen. Auf diese Weise ist wird es ermöglicht, dass die Dickenprofile miteinander vergleichbar sind oder sogar ein Differenzdickenprofil erstellbar ist. Letzteres ist für den Fall wichtig, dass die erste Dickenmesseinrichtung ein Dickenprofil der doppellagigen Folienbahn misst. Insbesondere kann auch hier vorgesehen sein, dass bei traversierenden Dickenmesseinrichtungen die

Traversierungen aufeinander abgestimmt sind, so dass die Aufnahme des Dickenprofils nicht nur hinsichtlich der Entfernung der Dickenmesseinrichtungen in Transportrichtung der einzelnen Lagen Folienbahn zur Streckeinrichtung, sondern auch eine Abstimmung der Querpositionen der jeweiligen Dickenmesseinrichtungen erfolgen kann.

Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass zumindest eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln zumindest einer Folienbahn vorgesehen ist, wobei mit zumindest einer Dickenmesseinrichtung zumindest eine Lage der Folienbahn messbar ist, wenn diese Folienbahn den Wickel erreicht hat. Folglich kann nicht nur die Dicke einer einzelnen Lage der Folienbahn bestimmbar sein, sondern ein Dickenprofil des Wickels. Das Dickenprofil des Wickels oder der Wickel können damit schließlich können bei einer Steuerung bzw. einer Regelung des Dickenprofils in der Blasfolienanlage berücksichtigbar sein.

Um nun die Vorteile der Erfindung ausschöpfen zu können, ist wenigstens eine Einrichtung zum Aufprägen eines Dickenprofils auf den Folienschlauchs und/oder die doppellagige Folienbahn und/oder die erste und/oder die zweite Folienbahn vorgesehen, wobei die Einrichtung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst:

• Fluidbeaufschlagungseinrichtung, mit welcher ein Fluid mit einer Temperatur und/oder mit einem Volumenstrom auf den Folienschlauch und/oder die

Folienbahn leitbar ist

• eine Infrarot-Strahlungsquelle, mit welcher eine Wärmestrahlung den Folienschlauch und/oder die Folienbahn gebbar ist

• eine elektromagnetische Strahlungsquelle, mit welcher eine elektromagnetische Strahlung den Folienschlauch und/oder die Folienbahn gebbar ist

• ein Kontaktelement, insbesondere eine Walze, welches den Folienschlauch und/oder die Folienbahn kontaktiert und temperiert.

Auf diese Weise ist dem Folienschlauch in Umfangsrichtung oder der doppellagigen Folienbahn in Querrichtung ein Temperaturprofil, also lokal unterschiedliche Temperaturen, aufprägbar. Höhere Temperaturen führen dazu, dass das Material des Folienschlauches oder der Folienbahn sich noch nicht stark verfestigt und folglich weiter zerfließt, so dass lokale Dünnstellen entstehen. Umgekehrt führen niedrigere Temperaturen zu einer Verfestigung, so dass hier Dickstellen hervorgerufen werden. Somit ist auf unterschiedliche Arten möglich, dass Dickenprofil des Folienschlauches oder der Folienbahn einzustellen und mit den Dickenmessgeräten dieses zu überprüfen. Eine Fluidbeaufschlagungseinrichtung kann dabei eine segmentierte Fluiddüse, insbesondere ein Fluidkühlring sein, mit welchem über die Breite der Folienbahn bzw. über den Umfang des Folienschlauches Fluidströme erzeugbar sind, die segmentweise unterschiedliche Temperaturen und/oder Volumenströme aufweisen können. Ein Fluid kann dabei insbesondere in Gas, vorzugsweise Luft sein.

Eine Infrarot-Strahlungsquelle kann genutzt werden, um gezielt an bestimmten Stellen am Umfang des Folienschlauches oder in Querrichtung der Folienbahn eine lokale Erwärmung hervorzurufen, um an diesen Stellen die Dicke des Folienschlauches zu verringern, insbesondere um Dünnstellen zu erzeugen. Dem gleichen Zweck kann eine elektromagnetische Strahlungsquelle dienen, wobei insbesondere durch Absorption einer Strahlung durch das Material der Folienbahn oder des Folienschlauchs eine lokale Erwärmung hervorrufbar ist. Eine weitere Möglichkeit eine lokale Erwärmung des Materials hervorzurufen, ist das Vorsehen eines Kontaktelemente, welche den Folienschlauch oder die Folienbahn kontaktiert. Ein solches Kontaktelement kann dann über die Breite der Folienbahn und/oder über den Umfang des Folienschlauches unterschiedliche, insbesondere segmentweise, Temperaturen umfassen, welche direkt auf das Material der Folienbahn oder der Folienschlauches weitergegen werden. Ein solches Kontaktelement kann bevorzugt eine Walze oder mehrere Walzen sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Istlage eines dem Folienschlauch aufgeprägten Dickenprofils ermittelbar und mit dem Sollprofil vergleichbar ist, wobei eine Einrichtung zum Aufprägen eines Dickenprofils mit einer Steuereinrichtung ansteuerbar ist, wobei insbesondere die Dickenprofile der einzelnen Folienbahnen aneinander sind. Mit anderen Worten erfolgt eine Regelung des Dickenprofils der Folienbahnen. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang eine weitere Dickenmesseinrichtung vorgesehen sein, mit welcher ein Dickenprofil des Folienschlauches bestimmbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, dieses Dickenprofil mit den Dickenprofilen der einzelnen Folienlagen zu vergleichen. Ein solcher Vergleich ist insbesondere in Blasfolienanlagen vorteilhaft, in welchen eine Einrichtung zum Aufprägen eines Dickenprofils in Transportrichtung des

Folienschlauches der Flachlegevorrichtung und/oder der Abquetschvorrichtung vorgeordnet ist und in welchen eine Folienreversiereinrichtung vorgesehen ist, mit welcher während des Flachlegens und/oder des Abquetschens die späteren Lagen gegeneinander verschoben werden können. Eine Folienreversiereinrichtung ist generell zum Erzeugen eines guten Wickels vorteilhaft, hat jedoch den Nachteil, dass sich möglicherweise aufgeprägte Dick oder Dünnstellen in nicht gewünschter Art ebenfalls verschieben. Dieser Effekt kann mit der vorliegenden Erfindung detektiert werden und mit Hilfe der soeben beschriebenen Regelung kompensiert werden. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass eine Streckeinrichtung in Transportrichtung des

Folienschlauches und/oder der Folienbahn zwischen der Flachlegeeinrichtung und/oder der Abquetscheinrichtung und der Folienreversiereinrichtung angeordnet sein kann. Hier ist das Folienmaterial noch warm und kann mit einer geringeren Wärmezufuhr gestreckt werden. Allerdings muss auch die Streckeinrichtung reversiert werden. Auch eine Anordnung stromabwärts der Folienreversiereinrichtung ist vorteilhaft, da eine stationäre Anlage hinsichtlich der Energieversorgung einfacher gestaltet werden kann.

Die oben genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Fierstellung von Folienschläuchen oder Folienbahnen, bei dem

- mit einem Düsenkopf ein Folienschlauch extrudiert wird,

- mit einer Flachlegeeinrichtung und/oder Abquetscheinrichtung der Folienschlauch flachgelegt und/oder abgequetscht wird, um aus dem Folienschlauch eine doppellagige Folienbahn zu erzeugen, - mit einer Streckeinrichtung die doppellagige Folienbahn in Längsrichtung gestreckt wird, wobei zusätzlich stromabwärts der Streckeinrichtung mit wenigstens einer erste und zumindest eine zweiter Dickenmesseinrichtung die Dicke von Lagen der Folienbahn gemessen wird, wobei mit zumindest einer der Dickenmesseinrichtungen die Dicke einer einzelne Lage der Folienbahn gemessen wird.

Es ergeben sich dieselben Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit einer erfindungsgemäßen Blasfolienanlage beschrieben worden sind.

Die beschriebene Erfindung ist besonders vorteilhaft in Kombination mit Folien, die Rohstoffe mit einer Dichte von mehr als 0,93 g/cm³. Derartige Folien haben eine große Steifigkeit, so dass eine erfindungsgemäße Einstellung des Dickenprofils zu einer besonders hohen Qualität der Folien führt. Bevorzugte Rohstoffe sind hier Polyethylene, insbesondere FIDPE (High-Density Polyethylene)

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen erläutert sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der vorstehenden und/oder nachfolgenden Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder beliebige Kombinationen erwähnter Merkmale erfindungswesentlich sein. Im Rahmen der gesamten Offenbarung gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Blasfolienanlage und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht einer Vorrichtung zur Fierstellung eines

Folienschlauches

Fig. 2 Darstellung einer Streckeinrichtung

Fig. 3 Darstellung einer Wickelvorrichtung

Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Fierstellung eines Folienschlauches, die zunächst wenigstens einen Extruder 2 umfasst, mit welchem beispielsweise in Granulatform vorliegender Kunststoff plastifizierbar ist. Über eine Leitung 3 wird die so erzeugte Kunststoffschmelze einem Düsenkopf 4 zugeführt, wo diese Schmelze in einen zylindrischen Schmelzestrom überführt wird, so dass dieser Schmelzestrom aus einem in dieser Figur nicht sichtbaren Ringspalt 5 in Abzugsrichtung z herausziehbar ist. Nun liegt ein noch nicht verfestigter Folienschlauch 6 vor. Dieser wird von innen her durch einen leichten Überdruck aufgeblasen, so dass er innerhalb der optionalen Kalibriervorrichtung 7 einen größeren Durchmesser aufweist. Eine Verfestigung des Folienschlauches erfolgt durch eine Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 8, die oft auch wegen seiner ringartigen, den Folienschlauch einfassenden Ausgestaltung als Kühlring bezeichnet wird. Wegen der Kühlwirkung wird auch oft von einer Temperiervorrichtung gesprochen.

Nach dem Passieren der Kalibriervorrichtung 7 gelangt der Folienschlauch 6 in den Wirkbereich einer Flachlegevorrichtung 9, in der der kreisrunde Folienschlauch zunächst in einen ellipsenförmigen Querschnitt mit einer zunehmenden Exzentrizität überführt wird, bis er schließlich im Einflussbereich der Abquetscheinrichtung zwei aufeinander liegende Folienbahnen, die an ihren Seitenkanten miteinander verbunden sind, bildet. Mit anderen Worten liegt nun eine doppellagige Folienbahn 24 vor.

Die Flachlegeeinrichtung 9 ist drehbar angeordnet, wobei die Drehachse im Wesentlichen mit der Schlauchachse 11 , die in der Figur 1 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, fluchtet. Die Drehbarkeit der Flachlegeeinrichtung ist mit dem Pfeil 12 angedeutet.

Die Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 8 ist in verschiedene Umfangsabschnitte unterteilt. Jeder Umfangsabschnitt der Fluidbeaufschlagungsvorrichtung ist in der Lage, den Folienschlauch mit einem über den Umfang des

Folienschlauches unterschiedlichen Volumenstrom (Fluidmenge pro Zeiteinheit) und/oder mit einem Volumenstrom mit einer über den Umfang des Folienschlauches variierenden Temperatur zu beaufschlagen. Als Fluid ist bevorzugt Luft vorgesehen. Damit kann der dem betreffenden

Umfangsabschnitt der Fluidbeaufschlagungsvorrichtung zugeordnete Umfangsabschnitt des Folienschlauches individuell temperiert, insbesondere geringer gekühlt oder sogar erwärmt, werden. Die Umfangsabschnitte des Folienschlauches, die aufgrund der geringeren kühlenden Einwirkung der Fluidbeaufschlagungsvorrichtung stark „zerfließen“ bilden eine Dünnstelle 13 aus. Bei einer größeren Kühlwirkung wird dagegen ein Zerfließen verringert, so dass hier Dickstellen ausgebildet werden. Dickstellen und Dünnstellen haben im Vergleich zur durchschnittlichen Dicke des Folienschlauches eine größere beziehungsweise geringere Dicke.

Damit die Dünnstelle immer an einer festen Position der Flachlegevorrichtung gelangt, ist es auch erforderlich, dass sich die Dünnstelle entlang des Umfangs bewegt, was in der Figur mit dem Pfeil 14 angedeutet ist. Dieses „Wandern“ der Dünnstelle wird dadurch realisiert, dass der in Richtung des Pfeils 14 nächstliegende Umfangsabschnitt der Fluidbeaufschlagungsvorrichtung in seinen Parametern verändert wird, um nun benachbart zu dem Umfangsabschnitt des Folienschlauches, der gerade eine Dünnstelle aufweist, eine Dünnstelle zu erzeugen. Die aktuelle Dünnstelle wird zurückgefahren, indem der betreffende Umfangsabschnitt der Fluidbeaufschlagungsvorrichtung nun wieder stärker kühlend auf den ihm zugeordneten Winkelabschnitt einwirkt. Um ein Dickenprofil des Folienschlauches 6 aufnehmen zu können, kann eine Dickenmesseinrichtung 18 vorgesehen sein, die in Transportrichtung z gesehen bevorzugt zwischen der Kalibriervorrichtung 7 und der Flachlegeeinrichtung 9 angeordnet ist. Die Dickenmesseinrichtung 18 umfasst beispielsweise einen Messkopf, der an seiner aktuellen Position die Dicke der Wandung des Folienschlauches bestimmen kann. Zur Bildung des Profils kann der Messkopf um den Folienschlauch herum bewegbar ausgebildet sein, um die Messung an unterschiedlichen Positionen wiederholen zu können, was durch den Doppelpfeil 19 dargestellt wird Der Abstand zwischen zwei Positionen, an denen jeweils eine Dickenmessung durchführbar ist, kann variabel einstellbar sein. Zur Bewegung des Messkopfes kann dieser auf einer Schiene 20 verschiebbar angeordnet sein, wobei die Schiene 20 ringförmig um den Folienschlauch herum greift. Desweiteren ist eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 40 vorgesehen, mit welcher die Fluidbeaufschlagungseinrichtung ansteuerbar ist, so dass ein gewünschtes Dickenprofil erzeugbar ist. Dieses Dickenprofil bzw. die hierzu notwendigen Steuerparameter können dynamisch für die einzelnen Segmente der Fluidbeaufschlagungseinrichtung erzeugt werden, so dass das entstehende Dickenprofil in Phase und insbesondere mit einem Offset mit der Drehung der Flachlegeeinrichtung mitwandert. In den Wendepunkten der Flachlegeeinrichtung ist der Offset bevorzugt 0. Zur Übertragung von Steuerbefehlen steht die Datenleitung 41 zur Verfügung. Die Dickenmesseinrichtung 18 kann, wie bereits beschrieben, ein Dickenprofil messen. Messwerte (in Rohform oder bereits als Dickenprofil) werden der Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 40 über die Datenleitung 42 zugeleitet. Die Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 40 kann nun das gemessene Dickenprofil auswerten und insbesondere die Steuerparameter so modifizieren, dass das gemessene Dickenprofil mit dem gewünschten Dickenprofil übereinstimmt. Damit wird also ein Regelkreis zur Verfügung gestellt. Erfindungsgemäß ist zusätzlich vorgesehen, dass Auswerte- und/oder Steuervorrichtung 40 auch die Dickenprofile berücksichtigt, die mit der Dickenmesseinrichtung 38 und mit zumindest einer der Dickenmesseinrichtungen 45 aufgenommen worden sind. Die Einflussfaktoren dieser einzelnen Dickenmesseinrichtungen können gewichtet bei der Modifizierung der Steuerbefehle berücksichtigt werden. Insbesondere ist vorstellbar, dass die von der Dickenmesseinrichtung 45 gemessenen Dickenprofile vornehmlich zur Beeinflussung des Offsets berücksichtigt werden. Es kann vorteilhaft sein, dass die Steuerparameter, die zur Einstellung des Sollprofils notwendig sind, bei einem Zulauf auf einen Wendepunkt gespeichert werden und bei einem Ablauf von einem Wendepunkt gespiegelt nochmals angewendet oder berücksichtigt werden. So können die Werte bei einer Abnahme des Offsets im Wendepunkt derart berücksichtigt werden, dass mit den gleichen Werten die Zunahme des Offsets eingestellt wird. Dies verhindert, dass die Trägheit des Regelkreises zu ungewünschten Dick- oder Dünnstellen führt. Es ist zu berücksichtigen, dass auch bei der Beschreibung der Figuren der Ausdruck „Fluidbeaufschlagungseinrichtung“ ein Synonym ist für alle Möglichkeiten, das Dickenprofil der Folienbahn zu beeinflussen. Es können somit auch andere oder weitere Einrichtungen zum Aufprägen eines Dickenprofils auf den Folienschlauchs und/oder die doppellagige Folienbahn und/oder die erste und/oder die zweite Folienbahn vorgesehen ist vorgesehen sein.

Die Figur 1 zeigt weiterhin eine Reversiereinrichtung 15, welche die Aufgabe hat, den flachgelegten Folienschlauch von der Flachlegevorrichtung zur ortsfesten Walze 16 zu führen, ohne dass Beschädigungen auftreten. Der Pfeil 17 deutet an, dass dieser Folienschlauch nun zur Weiterverarbeitung geführt wird, welche in den folgenden Figuren näher erläutert wird. „Reversieren“ bedeutet dabei, dass verschiedene Elemente, insbesondere die einzelnen Umlenkwalzen und Wendestangen, sich zwischen zwei Endpunkten hin und her bewegen. Bei dieser Bewegung handelt es sich bevorzugt um Dreh- oder Schwenkbewegungen. Die Endpunkte können daher auch als Wendepunkte bezeichnet werden.

Die Figur 2 zeigt nun beispielhaft eine Streckeinrichtung 30, welche sich inline an die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung 1 anschließt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine Streckeinrichtung nicht auf die im Folgenden beschriebene Ausführungsform beschränkt. Inline bedeutet dabei, dass die doppellagige Flachbahn 24 aus der Vorrichtung 1 unmittelbar aus dem Produktionsprozess zugeführt wird, d. h. ohne einen Transport der Folienbahn in einer handhabbaren Form. Die Folienbahn 24 läuft entlang der Bahntransportrichtung z in das Streckeinrichtung 30 ein. Hier wird es zunächst von der Leitwalze 31 zu den Fleizwalzen 32 geführt, die jeweils mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet sind. Die Aufgabe der Fleizwalzen 32 besteht darin, die bereits völlig oder teilweise erkaltete Folienbahn 24 wieder auf eine Temperatur zu bringen, die für einen Streck- oder Reckprozess ausreicht. Von Reckwerken werden in der Regel Reckprozesse ausgeführt, d. h. dass die Folie bereits erkaltet ist und wieder auf Recktemperatur gebracht werden muss. Streckprozesse, wie sie zum Beispiel bei der Blasfolienextrusion zum Tragen kommen, sind ebenfalls bei denkbar (insbesondere, wenn die Streckeinrichtung inline einer Folienextrusionsanlage folgt). Hierbei ist die Folienbahn noch nicht vollständig erkaltet.

Insbesondere, wenn einer Blasfolienanlage direkt eine Streckeinrichtung nachgeordnet ist, d. h. wenn das Strecken „inline“ geschieht, dürfte es möglich sein, bei einer Streckeinrichtung auch von einem Reckwerk zu sprechen. Dies ist jedoch eher eine Definitions- als eine technische Frage.

Nachdem die Folienbahn 24 in dem Bereich 28 der Heizwalzen 32 wieder auf eine Strecktemperatur gebracht worden ist, läuft sie in den Bereich der Streckwalze 22 und der Nipwalze 33 ein und durchquert den Spalt zwischen diesen beiden Walzen 22, 33. Daraufhin durchläuft die Folienbahn 24 den Streckspalt 21 , um dann die Oberfläche der Streckwalze 23 zu erreichen und den Streckspalt 21 zu verlassen. Diese Streckwalze 23 bildet mit der Nipwalze 36 einen Walzenspalt. Aufgrund einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit des ersten Walzenpaares 22, 33 gegenüber dem zweiten Walzenpaar 23, 36 wird die Folienbahn 24 in dem Streckspalt 21 gelängt, also gestreckt. Dabei treten zwei Effekte auf, die nicht gewünscht sind und es notwendig machen, an den Seiten der Folienbahnen Längsstreifen abzutrennen. Der erste Effekt ist eine Reduzierung der Folienbreite während des Streckens (das so genannte Neck in). Der zweite Effekt ist ein Aufdicken der Ränder der Folienbahn. Es kann vorgesehen sein, die Größe des Streckspaltes, also der Abstand zwischen der Ablösekante der Folienbahn 24 von der Walze 22 bis zur Auftreffkante der Folienbahn auf die Walze 23, veränderbar auszuführen. Auf diese Weise ist es möglich, die Größe des Neck-ins und/oder des Aufdickens der Folienbahn an ihren Rändern zu beeinflussen.

Nach dem Durchlaufen des Streckspaltes, von denen es auch mehrere in Reihe geben kann, erreicht die Folienbahn 24 den Bereich 29, der jeweils mit dem Bezugszeichen 37 bezeichnete Kühlwalzen umfasst, in dem die Folienbahn 24 wieder abgekühlt wird. Nach dem Verlassen dieses Bereichs 29 hat die Folienbahn 24 wieder eine etwas niedrigere Temperatur erreicht, so dass ihre Oberfläche den Transport über die Leitwalze 31 in der Transportrichtung z ohne weitere Schäden überstehen kann. Die Folienbahn 24 wird anschließend in Richtung des Pfeils 34 weitergefördert und am Ende einer optionalen Weiterbearbeitung einer Wickeleinrichtung zugeführt, in welcher die Folienbahn als doppellagige Folienbahn oder getrennt in zwei einzelne Lagen aufgewickelt wird. Grundsätzlich ist dabei nicht ausgeschlossen, dass die Folienbahn oder die einzelnen Lagen der Folienbahn Längsschnitte erhalten und nebeneinander in mehreren Nutzen aufgewickelt werden.

Bevor die Folienbahn die Streckeinrichtung 30 erreicht, kann eine Schneid oder Punktiereinrichtung 35 vorgesehen sein, mit welcher die doppellagige Folienbahn einschneidbar oder punktierbar ist, so dass sich Luft oder ein anderes Gas, welches sich noch innerhalb der doppellagigen Folienbahn befinden könnten, entweichen könnten. Diese Maßnahme führt zu einer verbesserten Qualität des Streckprozesses und zu einer erhöhten Genauigkeit der zu messenden Dickenprofile der doppellagigen Folienbahn. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Folienbahn entlang oder nahe einer

Seitenkante längs geschnitten wird, so dass die doppellagige Folienbahn nur noch über eine Seitenkante verbunden ist. Ferner kann es gewünscht sind, die doppellagige Folienbahn an ihren beiden Seitenkanten zu schneiden. Dies ist insbesondere ab bestimmten Dicken der Folienbahn notwendig, da möglicherweise der Lufttransport zu einer Seitenkante der Folienbahn nicht ausreichend schnell erfolgt.

In Transportrichtung hinter dem der Streckeinrichtung 30 ist eine Dickenmesseinrichtung 38 vorgesehen, mit welcher ein Dickenprofil der doppellagigen Folienbahn nach ihrem Strecken aufnehmbar ist. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass ohne weitere Maßnahmen hier nur die Gesamtdicke der Folienbahn messbar ist, also die Summe der Dicken der einzelnen Lagen. Denkbar ist jedoch, insbesondere wenn die doppellagige Folienbahn einen Längsschnitt erhalten hat, ein Kontrastmittel, wie etwa ein Metallblech, zwischen die beiden Lagen einzuführen, so dass jeweils eine Lage separat hinsichtlich ihrer Dicke vermessbar ist.

Bei der Dickenmessvorrichtung 38 kann es sich wiederum um einen Messkopf handeln, der an bewegbar entlang einer zumindest teilweise quer zur Transportrichtung sich erstreckenden Schiene angeordnet ist. Der Messkopf ist wiederum in der Lage, an seiner aktuellen Position eine Dickenmessung der Folienbahn 24 vorzunehmen. Anschließend kann der Messkopf zu einer weiteren Position verfahren werden, an welcher eine weitere Messung durchführbar ist. Jedoch ist es nicht notwendig, dass zur Messung der Dicke der Messkopf angehalten werden muss. Vielmehr kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass der Messkopf in einstellbaren zeitlichen Abständen Messungen durchführt, jedoch die Bewegungsgeschwindigkeit variabel ist. So kann es beispielsweise im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung grundsätzlich wünschenswert sein, dass der Messkopf an den Rändern der Folienbahn langsamer bewegt wird, um hier die Dichte der Messungen zu erhöhen, was die Genauigkeit des Dickenprofils an den Rändern erhöht. Darüber hinaus kann es grundsätzlich denkbar sein, dass die

Dickenmesseinrichtung 38 ausgeführt und eingerichtet ist, auch über den Rand der Folienbahn hinaus zu messen, um auch Aussagen über die aktuelle Breite der Folienbahn treffen zu können.

Die Figur 3 zeigt schließlich eine Folientrenneinrichtung 50, die hier zwar im Zusammenhang mit zwei Wickelstellen, 60, 61 gezeigt ist, aber auch unabhängig hiervon vorgesehen sein kann. Die Folienbahn 34 kann vor dem Einlauf in die Folientrenneinrichtung bereits einer Vorbehandlung unterzogen worden sein. Insbesondere kann bereits ein erster Randbeschnitt erfolgt sein, um bereits einen Teil der Aufdickungen am Rand abzuschneiden, was zu einer verbesserten Qualität einer optionalen Vorbehandlung führt. Innerhalb der Folientrenneinrichtung sind weitere Schneideinrichtungen 51 , insbesondere in Form von Trennmessern, vorgesehen, die jeweils an einem Rand der noch doppellagigen Folienbahn den endgültigen Randbeschnitt durchführen. Die doppellagige Folienbahn wird dazu über Walzen 52 und 53 geführt, welche vor allem für die für den Randbeschnitt nötige Bahnspannung sorgen. Spätestens nach dem Randbeschnitt ist die doppellagige Folienbahn in zwei einzelne Lagen getrennt, welche jedoch noch direkt aufeinander liegen.

Die eigentliche Trennung der Lagen erfolgt durch die Walzen 54, 55, die einen Walzenspalt ausbilden. Nach dem Durchlaufen des Walzenspaltes wird die erste Lage der ersten Wickelstelle 60 zugeführt, wo sie über verschiedene weitere Walzen läuft und auf den Wickel 62 aufgewickelt wird.

Stromabwärts der Trenneinrichtung ist ein zweites Dickenmessgerät 45 vorgesehen, dessen Aufbau und Funktionsweise vorzugsweise denjenigen des Dickenmessgerätes 38 gleicht. Über eine Datenleitung 44 werden die Messergebnisse (in Rohform oder als ausgewertetes Dickenprofil), beispielsweise per Draht und/oder drahtlos, der Auswerte- und Steuereinrichtung 40 zugeführt.

Die zweite Lage kann der Wickelstelle 61 zugeführt werden, deren Aufbau und Funktion identisch mit der ersten Wickelstelle ist. Auch kann zur Messung der zweiten Lage ebenfalls ein zweites Dickenmessgerät vorgesehen sein. Hier wird in Bezug auf Aufbau und Funktionsweise auf die Beschreibung im vorhergehenden Absatz verwiesen.

Die Dickenmessprofile, die stromabwärts der Trenneinrichtung aufgenommen werden können fortwährend von der Auswerte- und/oder Steuereinrichtung aufaddiert werden, um so auch ein Rollensummenprofil, also die Addition der Dickenprofile der einzelnen Lagen in einem Wickel, aufnehmen zu können. In einer Blasfoliennanlage mit einer Reversiereinrichtung, aber ohne eine Streckeinrichtung, werden Abweichungen der Foliendicken von der mittleren Foliendicken, also Dick- und/oder Dünnstellen, in axialer Richtung des Wickels verteilt, so dass insgesamt ein gleichmäßiger Umfang des Wickels entsteht. Ist jedoch eine Streckeinrichtung vorgesehen, können dadurch weitere Dick- oder Dünnstellen entstehen, die nicht mehr mit einer Reversierung ausgeglichen werden können. Durch das zuvor beschriebene Bilden eines Rollensummenprofils kann das Entstehen beispielsweise von Kolbenringen (lokale Aufdickungen) am Wickel frühzeitig erkannt werden und bei der Einstellung der Regelparameter für die Fluidbeaufschlagungsvorrichtung berücksichtigt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Blasfolienanlage zur Herstellung von Folienschläuchen oder Folienbahnen mit

- einem Düsenkopf zur Extrusion eines Folienschlauches

- einer Flachlegeeinrichtung und/oder Abquetscheinrichtung zum Flachlegen und/oder Abquetschen des Folienschlauches, um aus dem Folienschlauch eine doppellagige Folienbahn zu erzeugen

- eine Streckeinrichtung, mit welcher die doppellagige Folienbahn in Längs richtung streckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Streckeinrichtung wenigstens eine erste und zumindest eine zweite Dickenmesseinrichtung zum Messen der Dicke von Lagen der Folien bahn vorgesehen sind, wobei mit zumindest einer der Dickenmesseinrichtungen die Dicke einer einzelne Lage der Folienbahn messbar ist.

2. Blasfolienanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Längstrennvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher die doppel lagige Folienbahn in eine erste und eine zweite Folienbahnen mit jeweils einer Lage auftrennbar ist, wobei die Auftrennung insbesondere an oder nahe der die doppellagige Folienbahn verbindenden Seitenkanten durchführbar ist.

3. Blasfolienanlange nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Dickenmesseinrichtung die Dicke der doppellagigen Folienbahn und mit der zumindest einen zweiten Dickenmesseinrichtung die Dicke einer einzelnen Lage der Folienbahn messbar ist.

4. Blasfolienanlange nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Dickenmesseinrichtung die Dicke der Lage der ersten Folienbahn und mit der zweiten Dickenmesseinrichtung die Dicke der Lage der zweiten Fo lienbahn messbar ist.

5. Blasfolienanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Dickenmesseinrichtung die Dicke der Lage der ersten Folienbahn und mit der zweiten Messeinrichtung die Dicke der Lage der zweiten Folien bahn messbar ist, wobei die Dickenmesseinrichtungen entlang der Transport pfade der Lagen gesehen jeweils denselben Abstand zur Streckeinrichtung aufweisen.

6. Blasfolienanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dickenmesseinrichtung und die zweite Dickenmesseinrichtung in Be zug auf den Transportpfad der doppellagigen Folienbahnen und/oder der Transportpfade der ersten Folienbahn und/oder der zweiten Folienbahn einen unterschiedlichen Abstand zur Streckeinrichtung haben, wobei einer Auswerte vorrichtung vorgesehen ist, mit welcher für jede Lage ein Dickenprofil bestimm bar ist, wobei mit der Auswertevorrichtung der Abstand der Dickenmesseinrich tungen berücksichtigbar ist.

7. Blasfolienanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln zumindest einer Folienbahn vorgesehen ist, wobei mit zumindest einer Dickenmesseinrichtung zumindest eine Lage der Folienbahn messbar ist, wenn diese Folienbahn den Wickel er reicht hat.

8. Blasfolienanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung zum Aufprägen eines Dickenprofils auf den Folien- schlauchs und/oder die doppellagige Folienbahn und/oder die erste und/oder die zweite Folienbahn vorgesehen ist, wobei die Einrichtung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst:

• Fluidbeaufschlagungseinrichtung, mit welcher ein Fluid mit einer Temperatur und/oder mit einem Volumenstrom auf den Folienschlauch und/oder die Fo lienbahn leitbar ist

• eine Infrarot-Strahlungsquelle, mit welcher eine Wärmestrahlung den Foli enschlauch und/oder die Folienbahn gebbar ist

• eine elektromagnetische Strahlungsquelle, mit welcher eine elektromagneti sche Strahlung den Folienschlauch und/oder die Folienbahn gebbar ist

9. Blasfolienanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Istlage eines dem Folienschlauch aufgeprägten Dickenprofils ermittelbar und mit dem Sollprofil vergleichbar ist, wobei eine Einrichtung zum Aufprägen eines Dickenprofils ansteuerbar ist, wobei insbesondere die Dickenprofile der einzelnen Folienbahnen aneinander sind.

10. Verfahren zur Fierstellung von Folienschläuchen oder Folienbahnen, bei dem

- mit einem Düsenkopf ein Folienschlauch extrudiert wird

- mit einer Flachlegeeinrichtung und/oder Abquetscheinrichtung der Folien schlauch flachgelegt und/oder abgequetscht wird, um aus dem Folien schlauch eine doppellagige Folienbahn zu erzeugen

- mit einer Streckeinrichtung die doppellagige Folienbahn in Längsrichtung gestreckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Streckeinrichtung mit wenigstens einer erste und zumindest eine zweiter Dickenmesseinrichtung die Dicke von Lagen der Folienbahn ge messen wird, wobei mit zumindest einer der Dickenmesseinrichtungen die Di cke einer einzelne Lage der Folienbahn gemessen wird.