EP4688376A1 - Verfahren und folienblasanlage zum regeln einer folienblasanlage - Google Patents
Verfahren und folienblasanlage zum regeln einer folienblasanlageInfo
- Publication number
- EP4688376A1 EP4688376A1 EP24714213.6A EP24714213A EP4688376A1 EP 4688376 A1 EP4688376 A1 EP 4688376A1 EP 24714213 A EP24714213 A EP 24714213A EP 4688376 A1 EP4688376 A1 EP 4688376A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- blowing
- film tube
- film
- elements
- tempering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/28—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of blown tubular films, e.g. by inflation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
- B29C48/0018—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with shaping by orienting, stretching or shrinking, e.g. film blowing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
- B29C48/10—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels flexible, e.g. blown foils
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/885—External treatment, e.g. by using air rings for cooling tubular films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
- B29C48/901—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article of hollow bodies
- B29C48/903—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article of hollow bodies externally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
- B29C48/907—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article using adjustable calibrators, e.g. the dimensions of the calibrator being changeable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/91—Heating, e.g. for cross linking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9115—Cooling of hollow articles
- B29C48/912—Cooling of hollow articles of tubular films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92019—Pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92209—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92447—Moulded article
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92476—Fluids, e.g. for temperature control or of environment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92514—Pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/926—Flow or feed rate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92704—Temperature
Definitions
- the invention relates to a method and a film blowing system for producing a film tube made of plasticized thermoplastic material in a withdrawal direction along a longitudinal axis of the film blowing system by means of a blowing head.
- a film blowing system for producing a film tube made of plasticized thermoplastic material in a withdrawal direction along a longitudinal axis of the film blowing system by means of a blowing head.
- the film tube is exposed to cooling gas in the withdrawal direction downstream of the blowing head, so that the film tube hardens at a freezing point under the effect of the cooling gas.
- EP 1 491 319 A1 shows a film blowing system which comprises gas extraction means enclosing the film tube downstream of the calibration basket with extraction nozzles arranged essentially in a ring shape for extracting monomer-containing outgassing.
- gas extraction means enclosing the film tube downstream of the calibration basket with extraction nozzles arranged essentially in a ring shape for extracting monomer-containing outgassing.
- a post-temperature control unit in the form of a further cooling gas ring is arranged outside the film tube, which is designed as a rigid ring with a fixed, unchangeable inner diameter for guiding the film tube through.
- the film tube runs into a flattening unit, which presses the film tube flat. Downstream of the flattening unit, the film tube is pulled off using a puller. The flattened film tube is then wound onto a reel.
- the still relatively warm film tube can be cooled with the additional cooling gas ring before entering the flattening unit, so that there is less risk of the film layers blocking (sticking together) in the stripping unit after the film tube has been folded together.
- certain recipes and products result in so-called flatness errors in the film produced. Such flatness errors include, for example, waves with random distribution, sagging in the area of the edges, and so-called bowing.
- Measuring devices which measure the flatness of the web in the transverse direction between guide rollers on the way from the take-off to the winder or in the winder. Measuring devices are also known which measure the geometric quality of the winding being built up. This is to ensure that poor flatness is detected at an early stage.
- Control circuits are also proposed in which such measuring devices are coupled with stretching devices, which are intended to improve the flatness by heating and re-stretching the film tube after withdrawal.
- heating tunnel devices which heat the film tube again above the freezing point using infrared heaters arranged in a fixed diameter in order to improve the flatness of the film when it is later laid flat. This uses the effect that uneven stress distributions due to different molecular orientations on the circumference of the film tube and resulting local differences in length are reduced again by reheating, so that flatness errors in the flattened film are significantly reduced or completely prevented.
- the uneven stress distributions are mainly caused by flow effects in the extrusion nozzle of the blow head, for example due to a flow channel design that is not optimally suited to the raw material, due to an unsuitable heating profile of the extrusion nozzle, or due to an uneven circumferential temperature distribution and/or circumferential quantity distribution of the melt within and at the exit from the extrusion nozzle.
- a calibration basket that is set at an inappropriate height to the freezing limit of the film tube, too high a contact pressure (filling level) in the calibration basket or a calibration basket that is slightly off-center to the extrusion nozzle can also cause flatness errors.
- the disadvantage of heating tunnel systems is the rigid arrangement of the heaters, because a wide range of different bubble diameters is usually produced.
- the variable distance between the film and the heating tunnel is an additional influential parameter in addition to the actual production parameters, which makes it difficult to set up automatic control circuits.
- US 3 930 781 A shows a post-cooling device which is attached to a calibration basket.
- the post-cooling device has a cooling air ring arranged beyond the film solidification line with air outlet openings directed towards the film tube, which consists of a number of individual blowing elements which are connected in pairs at their adjacent ends so as to be pivotable about horizontal axes and are radially adjustable in relation to the hose axis and form a uniform polygon with each other.
- the object of the present invention is to provide a film blowing plant which has a post-temperature control unit downstream of the freezing point which is as effective and variable as possible.
- the object is achieved by a method for post-tempering a film tube extruded by means of a film blowing system, wherein the method comprises the following method steps:
- Cooling gas is applied to the film tube in the discharge direction downstream of the blow head by means of at least one cooling gas ring, so that the film tube hardens at a freezing point under the effect of the cooling gas,
- post-tempering unit downstream of the freezing limit
- post-tempering unit has several adjustable blowing elements for blowing the film tube with tempering gas, which form a through-opening for the film tube
- the actual temperature of the film tube can be measured at any point downstream of at least one of the blowing elements, i.e. in an area of the film tube where it is round, or in an area where the film tube is no longer round, for example in a flat-laying unit. or behind it, i.e. in or behind a stripping device.
- the actual temperature can therefore also be measured in an area that is no longer in line with the longitudinal axis of the film blowing machine.
- the post-temperature control unit can have a plurality of guide elements adjustably hinged to the frame for guiding the film tube, which form a guide opening for guiding the film tube through, wherein a diameter of the guide opening is adapted to a diameter of the film tube by adjusting the guide elements.
- the actual temperature profile of the film tube can be measured over the circumference, at least over at least one circumferential area, of the film tube, whereby temperatures and/or volume flows of the tempering gas of the blowing elements arranged distributed over the circumference are each set depending on the difference between the actual temperature in the respective circumferential area of the film tube of the respective blowing element and the target temperature in the respective circumferential area of the film tube.
- the film tube can be cooled at least in areas around the circumference downstream of the freezing limit.
- the film tube can be heated at least in areas around the circumference downstream of the post-temperature control unit.
- the actual temperature of the film tube can be measured in an area of an outlet of the post-temperature control unit from which the film tube exits the post-temperature control unit.
- a temperature and/or a volume flow of the tempering gas can be set depending on the difference between the measured temperature of the film tube and the target temperature of the film tube.
- the target temperature can be a specific absolute temperature value.
- the temperature sensor for measuring the temperature of the tubular film can be arranged at any point downstream of the post-temperature control unit, for example on the flattening unit.
- the temperature sensor can also be part of the post-temperature control unit, in which case the temperature sensor is arranged in the area of an outlet of the post-temperature control unit.
- a temperature profile of the film tube downstream of the post-temperature control unit, in particular in an area of the outlet of the post-temperature control unit, from which the film tube exits the post-temperature control unit, over the circumference is measured and that temperatures and/or volume flows of the tempering gas of the blowing elements arranged distributed over the circumference are each adjusted depending on the difference between the temperature in the respective circumferential area of the film tube of the respective blowing element and the target temperature in the respective circumferential area of the film tube.
- the temperature of the tempering gas can be between 5 °C and 150 °C, in particular between 8 °C and 110 °C.
- the target temperature of the film tube downstream of the post-tempering unit can be between 35 °C and 110 °C, in particular between 45 °C and 80 °C.
- a ring-shaped air curtain can be blown out essentially parallel to the longitudinal axis and around the flow of the tempering gas.
- the air curtain thus envelops the tempering gas flow and protects it from external influences and from excessive mixing with ambient air, which has a different temperature than the tempering gas.
- the film tube can be guided downstream of the at least one cooling gas ring and upstream of the freezing limit by means of a calibration basket with a plurality of calibration elements, wherein the calibration elements are designed to enclose the film tube and form a calibration opening, wherein the calibration elements are adjusted to set a diameter of the calibration opening.
- a film blowing system which has a blowing head for ejecting a film tube made of plasticized thermoplastic material in a withdrawal direction along a longitudinal axis of the film blowing system, at least one cooling gas ring in the withdrawal direction downstream of the blowing head for flowing cooling gas onto the film tube in order to allow the film tube to harden under the effect of the cooling gas at a freezing point.
- a post-tempering unit for post-tempering the film tube is designed and intended to be arranged downstream of the freezing point.
- the post-tempering unit has several blowing elements for blowing the film tube with tempering gas, which are designed to enclose the film tube and have a through-opening for to form the film tube, wherein the blowing elements are adjustable for setting a diameter of the through-opening.
- a temperature sensor for detecting the temperature of the film tube is arranged downstream of at least one of the blowing elements, wherein the film blowing system has a control unit which is set up to regulate the temperature of the film tube downstream of the at least one blowing element by blowing the film tube with tempering gas by means of the post-tempering unit to a target temperature.
- the at least one cooling gas ring can form a central opening for the passage of the film tube and have at least one internal outlet nozzle for cooling gas.
- the post-tempering unit can have a plurality of guide elements which are designed to enclose the film tube and form a guide opening in order to guide the film tube, wherein the post-tempering unit has a frame to which the guide elements are adjustably hinged in order to adjust a diameter of the guide opening.
- the diameter of the calibration opening, the guide opening and the feed-through opening is to be understood as the largest possible diameter of an imaginary circle within the adjustable elements, i.e. the calibration elements of the calibration basket as well as the guide elements and the blowing elements of the post-temperature control unit.
- the post-tempering unit has both blowing elements and guide elements, it is guaranteed that the film tube is fed as centrally as possible to a downstream unit, such as a flattening unit.
- the combination of blowing elements and guide elements combined in one unit also enables a high flow rate of the tempering gas to the film tube without the position of the film tube being influenced too much or causing vibrations in the film tube.
- the film tube is prevented from touching the blowing elements.
- the post-tempering unit has a low installation height due to the combination of blowing elements and guide elements in one unit. The high flow speeds that can be achieved also increase the tempering effect.
- blowing elements are adjustable and hinged to the frame to set the diameter of the through-opening. This ensures that the blowing elements always have a constant distance to the film tube produced, regardless of its diameter.
- the post-tempering unit can also be designed to heat and/or cool the film tube.
- the post-tempering unit can have a cooling unit for cooling the tempering gas and/or a heating unit for heating the tempering gas.
- the film tube can be cooled afterwards.
- the film blowing system can be operated at a higher output, i.e. a higher film tube take-off speed, without running the risk of the film tube being fed to the flattening unit too warm and causing a risk of blocking.
- the output i.e. the amount of film produced per unit of time, can thus be increased.
- the use of additives in the plastic material to reduce the tendency to block can be reduced or possibly even avoided.
- additives to reduce the tendency to blockage usually include mineral fillers, which can result in increased wear of the components of the extruder, especially the screw.
- the film tube can be reheated to reduce uneven stress distributions in the molecular structure. This improves the flatness of the film tube.
- a particular advantage here is that one and the same post-temperature control unit is equally suitable for cooling tubular films made of blocking-sensitive material and for heating tubular films made of flatness-sensitive material. This means that the post-temperature control unit does not have to be replaced when switching between blocking-sensitive material and flatness-sensitive material.
- the blowing elements can each have at least one blowing nozzle pointing inwards.
- the at least one blowing nozzle can be designed as a slot in the circumferential direction around the film tube. Several short slots or openings can also be arranged one behind the other or next to each other in the circumferential direction.
- the at least one blowing nozzle should be designed or arranged in such a way that a uniform flow of tempering gas onto the film tube is possible.
- the blowing elements and/or an air distribution ring which is arranged radially outside the blowing elements and supplies them with tempering gas, can each have at least one outlet nozzle pointing radially outside the at least one blowing nozzle at least substantially parallel to the longitudinal axis in order to produce an air curtain flowing out in a ring around the longitudinal axis, parallel to the axis. It is also conceivable that a separate ring is provided to produce an air curtain. The air curtain envelops the tempering gas flow and protects it from external influences and from excessive mixing with ambient air at a different temperature.
- the blowing elements can be arranged downstream of the guide elements.
- the tempering gas hits the film tube after exiting from the at least one blowing nozzle and is drawn in the direction of the film tube's withdrawal. If the blowing elements are arranged downstream of the guide elements, at least part, preferably the majority, of the tempering gas does not hit the guide elements and is therefore not deflected or swirled. This allows the longest possible distance over which the tempering gas can act on the film tube without being influenced.
- the blowing elements and the guide elements are adjustable synchronously. This ensures that, regardless of the diameter of the film tube, the blowing elements always have a constant distance from the film tube or the blowing elements are radially offset from the guide elements by a constant amount.
- the post-temperature control unit can, for example, have several supports distributed around the circumference, which are adjustably hinged to the frame. At least one of the blowing elements and at least one of the guide elements can then be attached to the supports.
- the diameter of the guide opening of the post-temperature control unit, which is formed by the guide elements is smaller than the diameter of the through-opening of the post-temperature control unit, which is formed by the blowing elements.
- the film blowing system comprises a flattening unit for folding the film tube downstream of the post-tempering unit.
- a flattening unit for folding the film tube downstream of the post-tempering unit.
- an area between the post-tempering unit and the flattening unit is free of elements that influence the film tube.
- a ring-shaped baffle arrangement Downstream of the post-temperature control unit, a ring-shaped baffle arrangement can be arranged through which the film tube is guided.
- the baffle arrangement can consist of individual baffles, each of which is connected to one of the supports of the blowing elements or the guide elements.
- the individual baffles are arranged next to one another around the circumference and together form a Ring.
- the baffle arrangement serves to hold the tempering gas on the film tube over a certain length and to protect it from external influences and to prevent excessive mixing with ambient air at a different temperature.
- the post-tempering unit can also have a suction unit for at least partially sucking out the tempering gas. If the blowing elements blow out largely in the direction of extraction, the suction unit can be arranged downstream of the blowing elements. If the blowing elements blow out largely against the direction of extraction, the suction unit can be arranged upstream of the blowing elements.
- the suction unit can be flow-connected to a supply for tempering gas of the blowing elements. This makes it possible under certain conditions to reduce the energy used for pre-tempering the tempering gas.
- a control system can be provided that regulates the volume flow of the returned tempering gas by means of the suction unit in order to achieve the highest possible energy recovery.
- At least one temperature sensor for detecting the temperature of the film tube is arranged upstream of the blowing elements over the circumference around the longitudinal axis.
- the film blowing system can also have a temperature sensor for detecting the temperature of the tempering gas.
- the temperature of the film tube can be determined and controlled downstream of the blowing elements.
- the temperature sensor can be arranged on the support for the blowing elements or the guide elements or on the frame in the area of the outlet of the post-temperature control unit or on any other element of the film blowing system downstream of the post-temperature control unit.
- the temperature of the film tube can be determined using the temperature sensor upstream of the blowing elements.
- the temperature sensor can be mounted on the carrier for the blowing elements or the guide elements or be arranged on the frame in the area of the inlet of the post-temperature control unit or on any other element of the film blowing system upstream of the post-temperature control unit.
- the temperature and/or the volume flow or the pressure of the tempering gas can be adjusted.
- the film blowing system can also include a pressure sensor and/or a volume flow sensor for detecting the pressure or volume flow of the tempering gas.
- the pressure can be used to determine the volume flow of the tempering gas.
- the sensor is preferably arranged within a line system for supplying the blowing elements with tempering gas. This means that the sensor can be arranged at any point between a blower for generating pressure and the blowing nozzles of the blowing elements.
- Figure 1 is an overall view of a film blowing system with a first embodiment of a post-tempering unit
- Figure 2 is an enlarged view of a film blowing system in the area of a second embodiment of a post-temperature control unit
- Figure 3 is an enlarged view of a film blowing system in the area of a third embodiment of a post-temperature control unit
- Figure 4 is an enlarged view of a film blowing system in the area of a fourth embodiment of a post-temperature control unit
- Figure 5 is a plan view of the post-temperature control unit according to Figure 1
- Figure 6 is a side view of the post-temperature control unit according to Figure 5, viewed radially outwards from the longitudinal axis and
- Figure 7 is an enlarged plan view of the post-temperature control unit according to Figure 5 in a further embodiment.
- Figure 1 shows a side view, partially in longitudinal section along a longitudinal axis L, of a film blowing system for producing a film tube 1.
- An extruder 3 stands on a machine foundation 2, on which two feed hoppers 4, 5 for thermoplastic material can be seen.
- a thermoplastic material fed in granulate form via the feed hoppers 4, 5 is plasticized and homogenized by pressure and additional heating medium in a screw of the extruder 3 and pressed into a blow head 6 connected to the extruder 3 with a vertical axis along the longitudinal axis L of the film blowing system.
- the blow head 6 has a schematically shown ring nozzle 7 on its upper side, from which the expanding, axis-symmetrical film tube 1 emerges from initially still plasticized film material.
- the film tube 1 After the film material has solidified, the film tube 1 essentially retains its diameter.
- the film tube 1 is pressed flat in a flattening unit 8 and pulled upwards via a puller 9.
- the flattened film tube 1 is then wound onto coils or wraps (not shown here).
- the functional terms "before” and “downstream” are used in such a way that they mean “below” and “above” in spatial terms.
- a cooling gas ring 10 with a partially schematically shown gas supply line 11 is shown directly above the blow head 6.
- the gas supply line 11 is connected on the inlet side to a blower 12, via which cooling gas, usually air, is conveyed to the cooling gas ring 10.
- cooling gas usually air
- ambient air is sucked in by the blower 12.
- Other cooling gases or cooling gas mixtures can also be used.
- the cooling gas ring 10 has internal outlet nozzles 13 from which the cooling gas flows out and flows in a ring shape essentially parallel to the wall onto the film tube 1, which is under increased internal pressure and is led through a central opening 19 of the cooling gas ring 10.
- the cooling gas flow from the fan 12 to the film tube 1 is symbolized by arrows.
- the film tube 1 plasticized in this area initially expands in diameter under the aforementioned excess pressure on the inside until it hardens under the effect of the cooling gas and assumes a constant diameter.
- the point of transition from the plasticized material to the hardened material is called the "freezing point" and is designated by 14.
- the freezing point 14 does not have to be a clear line, but can extend over a limited area in the direction of the longitudinal axis L.
- an internal cooling tower 15 is attached centrally to the blow head 6, through which cooling gas is introduced into the interior of the film tube 1.
- the cooling gas introduced is discharged via a gas extraction pipe 16 in such a way that a defined internal pressure prevails.
- the roller arrangements are generally located on pivoting segments which form individual partial circumferences and by means of which the diameter of a calibration opening of the calibration basket 17, through which the film tube 1 is guided along the longitudinal axis L, can be changed. In cross section, these segments form a polygonal calibration opening. In the example shown, the calibration opening has the diameter K.
- the still relatively warm film tube 1 is stabilized and guided in cross-section by the calibration basket 17.
- the calibration basket 17 can be arranged so that it is height-adjustable relative to the blowing head 6 in order to always be able to assume an optimal height position relative to the freezing limit 14.
- a post-tempering unit 20 Downstream of the calibration basket 17, a post-tempering unit 20 is arranged, which serves for post-tempering the film tube 1.
- the post-tempering unit 20 has several guide elements 21 with roller arrangements, whereby instead of the Other guide elements can also be provided for roller arrangements.
- the guide elements 21 enclose the film tube 1 and form a guide opening with a diameter F.
- the diameter F of the guide opening is identical to the diameter K of the calibration opening.
- the guide elements 21 serve, among other things, to guide the film tube 1 centrally to the longitudinal axis L, so that the film tube 1 is guided centrally into the flattening unit 8 in order to avoid folds or edge misalignment.
- the guide elements 21 are adjustably hinged to a frame of the post-temperature control unit 20 in order to be able to vary the diameter F of the guide opening.
- the post-temperature control unit 20 has several blowing elements 22 that enclose the film tube 1 and form a through-opening for the film tube 1 with a diameter D.
- the blowing elements 22 are also adjustable and hinged to the frame of the post-temperature control unit 20, as explained in more detail below, in order to adjust the diameter D of the through-opening.
- the blowing elements 22 blow the tempering gas diagonally upwards in the withdrawal direction onto the film tube 1. In principle, however, it is also conceivable for the tempering gas to be blown out horizontally, i.e. in a plane perpendicular to the longitudinal axis L, against the film tube 1.
- the diameters K, F and D are each defined as the largest possible diameter of an imaginary circle within the adjustable elements, i.e. the calibration elements 18 of the calibration basket 17 as well as the guide elements 21 and the blowing elements 22 of the post-temperature control unit 20.
- a suction unit 23 Downstream of the blowing elements 22, a suction unit 23 is arranged, through which the film tube 1 is guided centrally.
- the suction unit 23 comprises one or more suction elements 24 for sucking out tempering gas.
- a guide plate arrangement with several guide plates 25 is provided downstream of the at least one suction element 24, which are designed in the shape of a disc and are arranged transversely to the longitudinal axis. axis L and has a relatively small distance from the film tube 1 in comparison to the distance of the at least one suction element 24.
- the individual guide plates 25 are each attached to one of the blowing elements 22, but can also be arranged on a carrier 47 to which the blowing elements 22 are attached.
- the suction element 24 can be designed as a rigid circumferential ring. Alternatively, it is also possible for several suction elements 24 to be arranged distributed over the circumference, wherein these are arranged to be pivotable similar to the blowing elements 22 in order to be able to vary an inner diameter of the suction unit 23 and adapt it to different film tube diameters.
- the blowing elements 22 are supplied with tempering gas by a blower 26.
- the blower 26 sucks in ambient air and directs it to the blowing elements 22. This is done by a supply line 27 that connects the blower 26 to an air distribution ring 28 of the post-tempering unit 20.
- the air distribution ring 28 is arranged in a ring around the film tube 1 and, in the embodiment shown, around the guide elements 21 and serves to evenly distribute the tempering gas over the circumference.
- the air distribution ring 28 is fluidly connected to the individual blowing elements 22 via supply lines 29.
- a cooling unit in the form of an air cooler 30 and a heating unit in the form of an air heater 31 are arranged in the supply line 27, whereby external cooling or heating sources can also be used.
- the tempering gas can thus be optionally cooled or heated before it is fed to the blowing element 22.
- the arrangement sequence of the blower 26, the air cooler 30 and the air heater 31 can be selected as desired.
- blower 26, the air cooler 30 and the air heater 31 are shown at the level of the post-temperature control unit 20.
- these components can be arranged in a tower frame of the film blowing system. However, they can also stand on the machine foundation.
- the at least one suction element 24 is fluidically connected to the blower 26 via a suction line 32.
- the tempering gas can be fed via the blower 26 upstream of the air cooler 30 and the air heater 31 in order to reduce the required heating or cooling power.
- the film blowing system also has a control unit 33, which is connected to the blower 26, the air cooler 30 and the air heater 31 in order to control them.
- the control unit 33 is connected to a control flap 34 in the suction line 32 in order to control the volume flow of the returned tempering gas in the suction line 32.
- the signals from several sensors are processed for the control.
- the control unit 33 is connected to a temperature sensor 35 in the supply line 27 for detecting the temperature of the tempering gas, to a pressure sensor 36 on the air distribution ring 28 for detecting the pressure in the air distribution ring 28, to a temperature sensor 37 upstream of the post-tempering unit 20 for detecting the temperature of the film tube 1 before entering the post-tempering unit 20 and to a temperature sensor 38 downstream of the post-tempering unit 20 for detecting the temperature of the film tube 1 after leaving the post-tempering unit 20.
- Figure 2 shows an enlarged view of a film blowing system in the area of a second embodiment of a post-temperature control unit 20.
- Components that correspond to components of the film blowing system according to Figure 1 are provided with the same reference numerals and are described there.
- the post-temperature control unit 20 of the second embodiment has no suction unit and no guide plate arrangement.
- one or more air curtains can be blown out.
- an inner air curtain 39 flowing in the withdrawal direction can be blown out, which flows out through openings (not shown in detail) in the blowing elements 22 and thus encloses the tempering gas between itself and the film tube 1.
- an outer air curtain flowing in the withdrawal direction can be blown out.
- Air curtain 40 is blown out, which flows out through openings of the air distribution ring 28 (not shown in detail).
- an inner air curtain 41 flowing against the extraction direction can be provided, which is blown out of openings (not shown in detail) of the blowing elements 22.
- an outer air curtain 42 flowing against the extraction direction can be provided, which is blown out of openings (not shown in detail) of the air distribution ring 28.
- a radially flowing lower air curtain 43 can be blown out of openings of the air distribution ring 28 (not shown in detail).
- Figure 3 shows an enlarged view of a film blowing system in the area of a third embodiment of a post-temperature control unit 20.
- Components that correspond to components of the film blowing system according to Figures 1 and 2 are provided with the same reference numerals and are described there.
- the post-temperature control unit 20 has a guide plate arrangement made up of several guide plates 25, which are arranged downstream of the blowing elements 22.
- the individual guide plates 25 are each attached to one of the blowing elements 22, but can also be arranged on a carrier 47 to which the blowing elements 22 are attached.
- the guide plates 25 form a truncated cone-shaped guide plate arrangement and a narrow annular slot between the individual guide plates 25 and the film tube 1 for passing the tempering gas through.
- Figure 4 shows an enlarged view of a film blowing system in the area of a fourth embodiment of a post-temperature control unit 20.
- Components that correspond to components of the film blowing system according to Figures 1 to 3 are provided with the same reference numerals and are described there.
- the blowing elements 22 are arranged upstream of the guide elements 21.
- the blowing elements 22 do not blow obliquely upwards in the withdrawal direction, but obliquely downwards against the withdrawal direction.
- Figure 5 shows a top view of the post-temperature control unit 20 according to Figure 1, wherein components that correspond to components of the film blowing system according to Figure 1 are provided with the same reference numerals and are described there.
- the post-tempering unit 20 has a frame 44 to which the movable elements described below are attached and which is optionally arranged so as to be height-adjustable relative to the blow head.
- the air distribution ring 28 is also attached to the frame 44.
- the frame 44 forms a central passage through which the film tube 1 is guided parallel to the longitudinal axis L according to Figure 1.
- Six adjustment units 45 are arranged distributed over the circumference. The adjustment units 45 serve to adjust the guide elements 21 in a direction radial to the longitudinal axis L.
- the adjustment units 45 each have a pivot arm 46 which is pivotably attached to the frame 44.
- the pivot arm 46 can pivot about a pivot axis which is arranged parallel to the longitudinal axis L.
- the adjustment units 45 each have a carrier 47 which, in the embodiment shown, carries two guide elements 21 in the form of rollers which are spaced apart from one another in the direction of the longitudinal axis L and, viewed in the direction of the longitudinal axis L, are arranged in a V-shape overlapping manner.
- the carrier 47 is pivotally connected to the pivot arm 46.
- the carrier 47 is pivotally connected to the pivot arm 46 about a pivot axis which is arranged parallel to the longitudinal axis L.
- the adjustment units 45 each have a coupling rod 48 which is pivotally connected to the carrier 47.
- the adjustment units 45 each have an adjustment mechanism by means of which the coupling rod 48 is articulatedly connected to the frame 44.
- the coupling rods 48 of the adjustment units 45 are each pivotally and slidably connected to the frame 44 via a coupling element (not shown).
- the coupling element is rotatably connected to the frame 44.
- the coupling rod 48 is slidably coupled to the coupling element.
- a driver 49 is attached to the coupling rod 48 and is guided so as to be translationally movable along a guide 50 on the frame 44.
- the guide 50 is a groove in a plate 51 which is firmly attached to the frame 44.
- other guide systems are also conceivable.
- the guide 50 is curved and adapted such that the carrier 47 is always aligned centrally to the longitudinal axis L, regardless of the distance to the longitudinal axis L or to the film tube 1. This ensures a precise centric alignment of the guide elements 21 in the form of the two rollers relative to the film tube 1, so that both rollers are always held in contact with the film tube 1.
- blowing elements 22 are also attached to the carrier 47, whereby they are slightly set back radially with respect to the guide elements 21.
- the blowing elements 22 are each arranged in axial overlap with one of the guide elements 21.
- FIG. 5 shows a side view of the post-temperature control unit according to Figure 5, viewed radially outwards from the longitudinal axis.
- Four guide elements 21 and two blowing elements 22 are firmly mounted on the carrier 47.
- the guide elements 21 in the form of rollers are arranged in pairs overlapping in a V shape.
- the two pairs of guide elements 21 are arranged one above the other in a matching arrangement.
- the two blowing elements 22 are arranged above the guide elements 21, i.e. downstream of the guide elements 21.
- the blowing elements 22 are also arranged in a V-shape, overlapping one above the other, analogous to the guide elements 21.
- the blowing elements 22 have blowing openings 52 facing inwards, i.e. in the direction of the film tube.
- the tempering gas exits through the blowing openings 52 and flows against the surface of the film tube.
- the blowing openings 52 are arranged in such a way that the tempering gas, in contrast to the embodiments according to Figures 1 to 4, is not blown out at an angle to the longitudinal axis in or against the withdrawal direction, but horizontally, i.e. in a plane perpendicular to the longitudinal axis L, against the film tube.
- FIG. 7 shows an enlarged top view of the post-temperature control unit according to Figure 5 in a further embodiment.
- the embodiment of the post-temperature control unit shown is largely identical to that according to Figure 5, with corresponding components being provided with the same reference numerals.
- the blowing elements 22 have outlet nozzles 53 that are aligned parallel to the longitudinal axis L.
- the outlet nozzles 53 blow tempering gas upwards parallel to the longitudinal axis L and thus form an air curtain encircling the longitudinal axis L.
- they can also be arranged additionally or alternatively on an underside of the blowing elements 22 and blow an air curtain downwards.
- outlet nozzles 54 are also provided on the air distribution ring 28, which are aligned parallel to the longitudinal axis L.
- the outlet nozzles 54 blow out tempering gas upwards parallel to the longitudinal axis L and thus form a further air curtain encircling the longitudinal axis L. They can also be arranged additionally or alternatively on an underside of the air distribution ring 28 and blow out an air curtain downwards.
- outlet nozzles 53, 54 are arranged only on the blowing elements 22 or only on the air distribution ring 28. Furthermore, it is also possible that, in addition or as an alternative, a separate distribution ring is provided which is designed with outlet nozzles for generating one or more air curtains. Furthermore, radially aligned outlet nozzles can also be present. In addition, a separate supply of gas from the tempering gas could be provided for the formation of one or more air curtains.
- the blowing nozzles 52 and the outlet nozzles 53, 54 can have any shape, such as in the form of holes or slots.
- the blowing elements 22 can each have a single blowing nozzle 52 and/or a single outlet nozzle 53 in each direction, which runs at least approximately over the entire length of the blowing element 22.
- Several slot-shaped blowing nozzles 52 or outlet nozzles 53 can also be provided, which are arranged overlapping and/or obliquely to a plane perpendicular to the longitudinal axis L.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
Verfahren zum Nachtemperieren eines mittels einer Folienblasanlage extrudierten Folienschlauchs, mit den folgenden Verfahrensschritten: - Ausstoßen eines Folienschlauchs (1) aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in einer Abzugsrichtung entlang einer Längsachse (L) der Folienblasanlage mittels eines Blaskopfs (6), - Anströmen des Folienschlauchs (1) mit Kühlgas in Abzugsrichtung stromab des Blaskopfs (6) mittels zumindest eines Kühlgasrings (10), sodass der Folienschlauch (1) unter der Wirkung des Kühlgases an einer Einfriergrenze (14) erhärtet, - Nachtemperieren des Folienschlauchs (1) mittels einer Nachtemperiereinheit (20) stromab der Einfriergrenze (14), wobei die Nachtemperiereinheit (20) mehrere verstellbare Anblaselemente (22) zum Anblasen des Folienschlauchs (1) mit Temperiergas aufweist, die eine Durchführöffnung für den Folienschlauch (1) bilden, - Anpassen eines Durchmessers (D) der durch die Anblaselemente (22) gebildeten Durchführöffnung an einen Durchmesser des Folienschlauchs (1) durch Verstellen der Anblaselemente (22), - Messen der Ist-Temperatur des Folienschlauchs (1) stromab zumindest eines der Anblaselemente (22), und - Regeln der Temperatur des Folienschlauchs (1) stromab des zumindest einen Anblaselements (22) auf eine Soll-Temperatur durch Anblasen des Folienschlauchs (1) mit Temperiergas mittels der Nachtemperiereinheit (20).
Description
Verfahren und Folienblasanlage zum Regeln einer Folienblasanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Folienblasanlage zum Erzeugen eines Folienschlauchs aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in einer Abzugsrichtung entlang einer Längsachse der Folienblasanlage mittels eines Blaskopfs. Mittels zumindest eines Kühlgasrings wird der Folienschlauch mit Kühlgas in Abzugsrichtung stromab des Blaskopfs angeströmt, sodass der Folienschlauch unter der Wirkung des Kühlgases an einer Einfriergrenze erhärtet.
EP 1 491 319 A1 zeigt eine Folienblasanlage, die stromab des Kalibrierkorbs den Folienschlauch umschließende Gasabsaugmittel mit im Wesentlichen ringförmig angeordneten Absaugdüsen zum Absaugen von monomerhaltigen Ausgasungen umfasst. Unmittelbar oberhalb, also stromab, der Gasabsaugmittel ist außerhalb des Folienschlauches eine Nachtemperiereinheit in Form eines weiteren Kühlgasrings angeordnet, der als starrer Ring mit festem unveränderlichem Innendurchmesser zum Hindurchführen des Folienschlauchs ausgebildet ist.
Oberhalb bzw. stromab des weiteren Kühlrings läuft der Folienschlauch in eine Flachlegeeinheit, die den Folienschlauch flach zusammendrückt. Stromab der Flachlegeeinheit wird der Folienschlauch mittels eines Abziehwerks abgezogen. Der flachgedrückte Folienschlauch wird anschließend auf Wickel aufgewickelt.
Der noch relativ warme Folienschlauch kann hierbei vor dem Einlaufen in die Flachlegeeinheit mit dem weiteren Kühlgasring nachgekühlt werden, so dass eine geringere Gefahr eines Verblockens (eines Aneinanderhaftens) der Folienlagen im Abziehwerk besteht, nachdem der Folienschlauch zusammengelegt wurde. Dies führt dazu, dass die Folienlagen zum Aufwickeln auf mehrere Wickel oder bei einer späteren Verarbeitung nicht oder nur schwer voneinander getrennt werden können.
Bei der Extrusion von Folienschläuchen kommt es bei bestimmten Rezepturen und Produkten zu sogenannten Planlage-Fehlem in der produzierten Folie. Solche Plan- lage-Fehler sind beispielsweise Wellen mit beliebiger Verteilung, Durchhänger im Bereich der Kanten, und sogenannter Bogenlauf.
Derartige Fehler zeigen sich deutlich beim Abrollen der Folie vom fertigen Wickel, und spannungslosen Ausrollen auf dem Boden. Vereinfacht gesagt sind Planlage-Fehler lokale Längenabweichungen einzelner Folienbereiche über die Bahnbreite.
Optisch sind diese Fehler häufig auch bereits in der unter Bahnspannung stehenden Folienbahn auf dem Weg vom Abzug zum Wickler oder innerhalb des Wicklers zu erkennen.
Es sind Messvorrichtungen bekannt, welche die Ebenheit der Bahn in Querrichtung zwischen Leitwalzen auf dem Weg vom Abzug zum Wickler oder im Wickler erfassen. Ferner sind Messvorrichtungen bekannt, welche die geometrische Qualität des sich aufbauenden Wickels erfassen. Damit soll sichergestellt werden, dass eine schlechte Planlage-Güte bereits frühzeitig erkannt wird.
Es werden auch Regelkreise vorgeschlagen, bei denen derartige Messvorrichtungen mit Reckeinrichtungen gekoppelt werden, welche die Planlage durch Erwärmen und Nachrecken des Folienschlauchs nach dem Abzug verbessern sollen.
Im Bereich des noch runden Folienschlauchs sind Heiztunnel-Einrichtungen bekannt, die oberhalb der Einfriergrenze durch im Durchmesser fest angeordnete Infrarot-Heizstrahler den Folienschlauch nochmals erwärmen, um die Planlage-Güte der später flachgelegten Folie zu verbessern. Dabei nutzt man den Effekt, dass ungleiche Spannungsverteilungen durch unterschiedliche Molekülorientierungen am Umfang des Folienschlauchs und resultierende lokale Längenunterschiede durch Nachwärmen wieder abgebaut werden, sodass Planlage-Fehler in der flachgelegten Folie deutlich vermindert oder ganz verhindert werden.
Die ungleichen Spannungsverteilungen entstehen überwiegend durch Fließeffekte in der Extrusionsdüse des Blaskopfs, beispielsweise durch eine nicht optimal zum Rohstoff passende Flusskanalauslegung, durch ein unpassendes Heizprofil der Extrusionsdüse, oder durch eine ungleichmäßige Umfangs-Temperaturverteilung und/oder Umfangs-Mengenverteilung der Schmelze innerhalb und beim Austritt aus der Extrusionsdüse.
Darüber hinaus kann auch ein in der Höhe unpassend zur Einfriergrenze des Folienschlauchs eingestellter Kalibrierkorb, ein zu hoher Anpressdruck (Füllgrad) im Kalibrierkorb oder ein leicht außermittig zur Extrusionsdüse stehender Kalibrierkorb Plan- lage-Fehler hervorrufen.
In der Flachlegung selbst noch entstehende Planlage-Fehler sind von untergeordneter Bedeutung, wenn der Folienschlauch dort möglichst unbelastet von vorher bereits entstandenen Planlage-Fehlem einläuft.
Nach dem Stand der Technik bekannte Querprofil-Regelsysteme, die korrigierend in die Abkühlung der Blase in der Schlauchbildungszone zwischen Extrusionsdüse und Einfriergrenze eingreifen, können die genannten Probleme zwar deutlich verbessern, aber bei vielen planlage-sensitiven Produkten nicht vollständig verhindern.
Nachteilig ist bei den Heiztunnel-Einrichtungen die starre Anordnung der Heizstrahler, weil üblicherweise eine große Bandbreite unterschiedlicher Blasendurchmesser produziert wird. Der variable Abstand der Folie zum Heiztunnel ist ein zusätzlicher einflussstarker Parameter neben den eigentlichen Produktionsparametern, wodurch der Aufbau automatischer Regelkreise erschwert wird.
US 3 930 781 A zeigt eine Nachkühlvorrichtung, die an einem Kalibrierkorb befestigt ist. Die Nachkühlvorrichtung weist einen jenseits der Folienerstarrungslinie angeordneten Kühlluftring mit auf den Folienschlauch gerichteten Luftaustrittsöffnungen auf, der aus einer Anzahl von Einzel-Blaselementen besteht, die jeweils paarweise an ihren benachbarten Enden um horizontale Achsen schwenkbar miteinander verbunden und
in Bezug auf die Schlauchachse radial verstellbar sind und miteinander ein gleichmäßiges Vieleck bilden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Folienblasanlage bereitzustellen, die eine möglichst effektive und variable Nachtemperiereinheit stromab der Einfriergrenze aufweist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Nachtemperieren eines mittels einer Folienblasanlage extrudierten Folienschlauchs gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- Ausstößen eines Folienschlauchs aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in einer Abzugsrichtung entlang einer Längsachse der Folienblasanlage mittels eines Blaskopfs,
- Anströmen des Folienschlauchs mit Kühlgas in Abzugsrichtung stromab des Blaskopfs mittels zumindest eines Kühlgasrings, sodass der Folienschlauch unter der Wirkung des Kühlgases an einer Einfriergrenze erhärtet,
- Nachtemperieren des Folienschlauchs mittels einer Nachtemperiereinheit stromab der Einfriergrenze, wobei die Nachtemperiereinheit mehrere verstellbare Anblaselemente zum Anblasen des Folienschlauchs mit Temperiergas aufweist, die eine Durchführöffnung für den Folienschlauch bilden,
- Anpassen eines Durchmessers der durch die Anblaselemente gebildeten Durchführöffnung an einen Durchmesser des Folienschlauchs durch Verstellen der Anblaselemente,
- Messen der Ist-Temperatur des Folienschlauchs stromab zumindest eines der Anblaselemente, und
- Regeln der Temperatur des Folienschlauchs stromab des zumindest einen Anblaselements auf eine Soll-Temperatur durch Anblasen des Folienschlauchs mit Temperiergas mittels der Nachtemperiereinheit.
Das Messen der Ist-Temperatur des Folienschlauchs kann hierbei an einer beliebigen Stelle stromab zumindest eines der Anblaselemente stattfinden, das heißt in einem Bereich des Folienschlauchs, in dem dieser rund ist, oder auch in einem Bereich, in dem der Folienschlauch nicht mehr rund ist, zum Beispiel in einer Flachlegeeinheit
oder auch hinter dieser, also in oder hinter einem Abziehwerk. Demnach kann das Messen der Ist-Temperatur auch in einem Bereich stattfinden, der nicht mehr in Verlängerung der Längsachse der Folienblasanlage liegt.
Durch das genaue Einregeln der Temperatur des Folienschlauchs wird ein zu starkes nachträgliches Abkühlen oder Aufheizen vermieden, sodass die Energieeffizienz gesteigert werden kann.
Zudem wird eine hohe Konstanz des Prozesses gewährleistet. Änderungen der Umgebungsbedingungen, wie etwa der Umgebungstemperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft, können zu deutlichen Änderungen der Temperatur des Folienschlauchs bei gleichen Maschinenparametern führen. Dies kann im schlechtesten Fall zu Verblockungen oder Folienfehlem führen. Aber auch Schwankungen in Maschinenparametern, wie etwa der Ausstoßmenge des plastifizierten Materials und/oder der Ausstoßgeschwindigkeit, führen zu Temperaturveränderungen des Folienschlauchs. Das Einregeln auf eine Soll-Temperatur des Folienschlauchs bewirkt eine höhere Konstanz des Prozesses und damit eine höhere Qualität des erzeugten Folienschlauchs.
Die Nachtemperiereinheit kann mehrere am Rahmen verstellbar angelenkte Führungselemente zum Führen des Folienschlauchs aufweisen, die eine Führungsöffnung zum Hindurchführen des Folienschlauchs bilden, wobei ein Durchmesser der Führungsöffnung durch Verstellen der Führungselemente an einen Durchmesser des Folienschlauchs angepasst wird.
Das Ist-Temperaturprofil des Folienschlauchs kann über den Umfang, zumindest über mindestens einen Umfangsbereich, des Folienschlauchs gemessen werden, wobei Temperaturen und/oder Volumenströme des Temperiergases der über den Umfang verteilt angeordneten Anblaselemente jeweils in Abhängigkeit der Differenz der Ist- Temperatur im jeweiligen Umfangsbereich des Folienschlauchs des jeweiligen Anblaselements und der Soll-Temperatur im jeweiligen Umfangsbereich des Folienschlauchs eingestellt werden.
Zur Vermeidung einer Verblockung kann der Folienschlauch stromab der Einfriergrenze zumindest bereichsweise über den Umfang gekühlt werden. Zur Erhörung der Planlagequalität kann der Folienschlauch stromab der Nachtemperiereinheit zumindest bereichsweise über den Umfang erhitzt werden.
Die Ist-Temperatur des Folienschlauchs kann in einem Bereich eines Auslaufs der Nachtemperiereinheit, aus dem der Folienschlauch aus der Nachtemperiereinheit austritt, gemessen werden.
Hierbei kann eine Temperatur und/oder ein Volumenstrom des Temperiergases in Abhängigkeit der Differenz der gemessenen Temperatur des Folienschlauchs und der Soll-Temperatur des Folienschlauchs eingestellt werden. Bei der Soll-Temperatur kann es sich um einen spezifischen absoluten Temperaturwert handeln. Alternativ ist es auch möglich, dass sich die Soll-Temperatur aus einem Differenzwert ausgehend von einer Ist-Temperatur des Folienschlauchs vor Durchlaufen der Nachtemperiereinheit ergibt. In diesem Fall berechnet sich die Soll-Temperatur aus der Ist-Temperatur des Folienschlauchs vor Durchlaufen der Nachtemperiereinheit zuzüglich oder abzüglich eines ggf. festen Temperatur-Differenzwertes.
Der Temperatursensor zum Messen der Temperatur der Schlauchfolie kann an einer beliebigen Stelle stromab der Nachtemperiereinheit angeordnet sein, zum Beispiel an der Flachlegeeinheit. Der Temperatursensor kann auch Bestandteil der Nachtemperiereinheit sein, wobei der Temperatursensor dann im Bereich eines Auslaufs der Nachtemperiereinheit angeordnet ist.
In speziellen Anwendungen kann es erforderlich sein, das Temperaturprofil über den Umfang unterschiedlich zu beeinflussen, um zum Beispiel aufgrund lokaler Bedingungen ausgehend von einem ungleichförmigen Temperaturprofil über den Umfang eine konstantes Temperaturprofil über den Umfang einzustellen. Genauso kann es erforderlich sein, ein ungleichförmiges Temperaturprofil über den Umfang einzustellen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Temperaturprofil des Folienschlauchs stromab der Nachtemperiereinheit, insbesondere in einem Bereich des Auslaufs der Nachtemperiereinheit, aus dem der Folienschlauch aus der Nachtemperiereinheit austritt, über
den Umfang gemessen wird und dass Temperaturen und/oder Volumenströme des Temperiergases der über den Umfang verteilt angeordneten Anblaselemente jeweils in Abhängigkeit der Differenz der Temperatur im jeweiligen Umfangsbereich des Foli- enschlauchs des jeweiligen Anblaselementes und der Soll-Temperatur im jeweiligen Umfangsbereich des Folienschlauchs eingestellt werden.
Die Temperatur des Temperiergases kann zwischen 5 °C und 150 °C, insbesondere zwischen 8 °C und 110 °C, liegen. Die Soll-Temperatur des Folienschlauchs stromab des Nachtemperiereinheit kann zwischen 35 °C und 110 °C, insbesondere zwischen 45 °C und 80 °C, liegen.
Ferner kann ein ringförmiger Luftschleier im Wesentlichen parallel zur Längsachse und um die Strömung des Temperiergases ausgeblasen werden. Der Luftschleier umhüllt somit die Temperiergasströmung und schützt diese vor äußeren Einflüssen und vor einem zu starken Vermengen mit Umgebungsluft, die eine vom Temperiergas abweichende Temperatur aufweist.
Der Folienschlauch kann stromab des zumindest einen Kühlgasrings und stromauf der Einfriergrenze mittels eines Kalibrierkorbs mit mehreren Kalibrierelementen geführt werden, wobei die Kalibrierelemente dazu eingerichtet sind, den Folienschlauch zu umschließen und eine Kalibrieröffnung zu bilden, wobei die Kalibrierelemente zum Einstellen eines Durchmessers der Kalibrieröffnung verstellt werden.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Folienblasanlage gelöst, die einen Blaskopf zum Ausstößen eines Folienschlauchs aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in einer Abzugsrichtung entlang einer Längsachse der Folienblasanlage, zumindest einen Kühlgasring in Abzugsrichtung stromab des Blaskopfs zum Anströmen des Folienschlauchs mit Kühlgas, um den Folienschlauch unter der Wirkung des Kühlgases an einer Einfriergrenze erhärten zu lassen. Eine Nachtemperiereinheit zum Nachtemperieren des Folienschlauchs ist dazu eingerichtet und bestimmt, stromab der Einfriergrenze angeordnet zu werden. Die Nachtemperiereinheit weist mehrere Anblaselemente zum Anblasen des Folienschlauchs mit Temperiergas auf, die dazu eingerichtet sind, den Folienschlauch zu umschließen und eine Durchführöffnung für
den Folienschlauch zu bilden, wobei die Anblaselemente zum Einstellen eines Durchmessers der Durchführöffnung verstellbar sind. Stromab zumindest eines der Anblaselemente ist ein Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Folienschlauchs angeordnet, wobei die Folienblasanlage eine Steuereinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Folienschlauchs stromab des zumindest einen Anblaselements durch Anblasen des Folienschlauchs mit Temperiergas mittels der Nachtemperiereinheit auf eine Soll-Temperatur zu regeln.
Der zumindest eine Kühlgasring kann eine zentrale Öffnung zum Hindurchführen des Folienschlauchs bilden und zumindest eine innenliegende Austrittsdüse für Kühlgas aufweisen.
Die Nachtemperiereinheit kann mehrere Führungselemente aufweisen, die dazu eingerichtet sind, den Folienschlauch zu umschließen und eine Führungsöffnung zu bilden, um den Folienschlauch zu führen, wobei die Nachtemperiereinheit einen Rahmen aufweist, an dem die Führungselemente zum Einstellen eines Durchmessers der Führungsöffnung verstellbar angelenkt sind.
Als Durchmesser der Kalibrieröffnung, der Führungsöffnung und der Durchführungsöffnung ist jeweils der größtmögliche Durchmesser eines gedachten Kreises innerhalb der verstellbaren Elemente, also der Kalibrierelemente des Kalibrierkorbs sowie der Führungselemente und der Anblaselemente der Nachtemperiereinheit, zu verstehen.
Wenn die Nachtemperiereinheit sowohl Anblaselemente als auch Führungselemente aufweist, ist gewährleistet, dass der Folienschlauch möglichst zentrisch einer nachgelagerten Einheit, wie zum Beispiel einer Flachlegeeinheit, zugeführt wird. Durch die in eine Einheit zusammengefasste Kombination von Anblaselementen und Führungselementen ist auch eine hohe Anströmgeschwindigkeit des Temperiergases an den Folienschlauch möglich, ohne dass die Lage des Folienschlauchs zu sehr beeinflusst wird oder Vibrationen des Folienschlauchs entstehen würden. Zudem wird ein Touchieren des Folienschlauchs an die Anblaselemente vermieden. Des Weiteren ergibt sich eine geringe Bauhöhe Nachtemperiereinheit aufgrund der Kombination von Anblaselementen und Führungselementen in einer Einheit.
Durch die möglichen hohen Anströmgeschwindigkeiten ist auch die Temperierwirkung erhöht. Insbesondere beim Kühlen des Folienschlauchs wird durch das Anblasen mit Temperiergas mit hoher Anströmgeschwindigkeit ein effizientes Nachkühlen ermöglicht, sodass eine geringere Nachkühlstrecke zur Konvektionskühlung nach dem zumindest einen Kühlgasring erforderlich ist. Je länger nachgekühlt werden muss, umso länger muss die Nachkühlstrecke sein. Dies führt zu entsprechend hoch bauenden Folienblasanlagen. Durch eine effektivere Temperierwirkung beim Kühlen kann die erforderliche Nachkühlstrecke kürzer ausgeführt werden. Die Folienblasanlage weist somit insgesamt einen kompakteren Aufbau und eine geringere Höhe auf.
Zudem wird eine effiziente und variable Nachtemperierung dadurch ermöglicht, dass die Anblaselemente zum Einstellen eines Durchmessers der Durchführöffnung verstellbar am Rahmen angelenkt sind. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Anblaselemente unabhängig vom Durchmesser des produzierten Folienschlauchs stets einen konstanten Abstand zu diesem aufweisen.
Hierbei kann die Nachtemperiereinheit zudem zum Heizen und/oder Kühlen des Folienschlauchs ausgebildet sein. Hierzu kann die Nachtemperiereinheit eine Kühleinheit zum Kühlen des Temperiergases und/oder eine Heizeinheit zum Heizen des Temperiergases aufweisen. Um ein Aneinanderhaften (Verblocken) der Folie beim Zusammenlegen zu verringern oder zu vermeiden, kann der Folienschlauch nachgekühlt werden. Hierdurch kann die Folienblasanlage mit höherer Leistung, also einer höheren Abzugsgeschwindigkeit des Folienschlauchs betrieben werden ohne Gefahr zu laufen, dass der Folienschlauch zu warm der Flachlegeinheit zugeführt wird und Verblockungsgefahr besteht. Die Ausstoßleistung, das heißt die Menge an produzierter Folie pro Zeit, kann somit gesteigert werden. Ferner lässt sich hierdurch der Einsatz von Additiven im Kunststoffmaterial zur Verringerung der Verblockungsneigung reduzieren oder eventuell sogar vermeiden. Neben einer Kostenersparnis kann sich die Reduktion von Additiven auch positiv auf die Lebensdauer der Schnecke des Extruders, bzw. der Extruder, auswirken. Additive zur Verringerung der Verblockungsneigung umfassen meist mineralische Füllstoffe, die einen erhöhten Verschleiß der Komponenten des Extruders, insbesondere der Schnecke, zur Folge haben können.
Zur Verbesserung der Planlage des Folienschlauchs kann hingegen der Folienschlauch nachbeheizt werden, um ungleichmäßige Spannungsverteilungen der molekularen Struktur abzubauen. Dies bewirkt eine Verbesserung der Planlage bzw. der Ebenheit des Folienschlauchs.
Von Vorteil ist hierbei insbesondere, dass ein und dieselbe Nachtemperiereinheit sowohl zum Kühlen von Schlauchfolien aus verblockungssensitivem Material als auch zum Heizen von Schlauchfolien aus planlagesensitivem Material gleichermaßen geeignet ist. Somit muss bei einer Umstellung zwischen verblockungssensitivem Material und planlagesensitivem Material die Nachtemperiereinheit nicht ausgetauscht werden.
Zum Anblasen des Folienschlauchs mit Temperiergas können die Anblaselemente jeweils zumindest eine nach innen weisende Anblasdüse aufweisen. Die zumindest eine Anblasdüse kann als Schlitz in Umfangsrichtung um den Folienschlauch ausgebildet sein. Es können auch mehrere kurze Schlitze oder Öffnungen hintereinander bzw. nebeneinander in Umfangsrichtung angeordnet sein. Die zumindest eine Anblasdüse sollte derart ausgebildet oder angeordnet sein, dass eine gleichmäßige Anströmung des Folienschlauchs mit Temperiergas ermöglicht wird.
In einer Ausgestaltung der Folienblasanlage können die Anblaselemente und/oder ein Luftverteilerring, der radial außerhalb der Anblaselemente angeordnet ist und diese mit Temperiergas versorgt, jeweils zumindest eine radial außerhalb der zumindest einen Anblasdüse zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsachse weisende Auslassdüse aufweisen, um einen um die Längsachse ringförmig, achsparallel ausströmenden Luftschleier zu erzeugen. Es ist auch denkbar, dass zur Erzeugung eines Luftschleiers auch ein separater Ring vorgesehen ist. Der Luftschleier umhüllt die Temperiergasströmung und schützt diese vor äußeren Einflüssen und vor einem zu starken Vermengen mit Umgebungsluft mit abweichender Temperatur.
Es kann von Vorteil sein, dass die Anblaselemente stromab der Führungselemente angeordnet sind. Das Temperiergas trifft nach dem Austritt aus der zumindest einen Anblasdüse auf den Folienschlauch und wird in Abzugsrichtung des Folienschlauchs
mitgezogen. Wenn die Anblaselemente stromab der Führungselemente angeordnet sind, trifft, zumindest ein Teil, vorzugsweise der größte Teil, des Temperiergases nicht auf die Führungselemente und wird somit nicht abgelenkt oder verwirbelt. Damit wird eine möglichst lange Strecke ermöglicht, über die das Temperiergas unbeeinflusst auf den Folienschlauch einwirken kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Anblaselemente und die Führungselemente synchron verstellbar. Somit ist sichergestellt, dass unabhängig vom Durchmesser des Folienschlauchs die Anblaselemente stets einen konstanten Abstand zum Folienschlauch aufweisen bzw. die Anblaselemente zu den Führungselemente um einen konstanten Betrag radial zurückversetzt sind.
Um ein synchrones Verstellen von Anblaselementen und Führungselementen zu ermöglichen, kann die Nachtemperiereinheit beispielsweise mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Träger aufweisen, die verstellbar am Rahmen angelenkt sind. An den Trägem kann dann jeweils zumindest eines der Anblaselemente und zumindest eines der Führungselemente befestigt sein.
Bei einer Anordnung der Anblaselemente radial zurückversetzt zu den Führungselemente ist der Durchmesser der Führungsöffnung der Nachtemperiereinheit, die durch die Führungselemente gebildet wird, kleiner ist als der Durchmesser der Durchführöffnung der Nachtemperiereinheit, die durch die Anblaselemente gebildet wird.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Folienblasanlage stromab der Nachtemperiereinheit eine Flachlegeeinheit zum Zusammenlegen des Folienschlauchs. Hierbei ist ein Bereich zwischen der Nachtemperiereinheit und der Flachlegeeinheit frei von den Folienschlauch beeinflussenden Elementen.
Stromab der Nachtemperiereinheit kann eine ringförmige Leitblechanordnung angeordnet sein, durch die der Folienschlauch hindurchgeführt wird. Die Leitblechanordnung kann aus einzelnen Leitblechen bestehen, die jeweils mit einem der Träger der Anblaselemente oder der Führungselemente verbunden sind. Die einzelnen Leitbleche sind über den Umfang nebeneinander angeordnet und bilden zusammen einen
Ring. Die Leitblechanordnung dient dazu, das Temperiergas über eine bestimmte Länge an dem Folienschlauch zu halten und vor äußeren Einflüssen zu schützen und ein zu starkes Vermengen mit Umgebungsluft mit abweichender Temperatur zu vermeiden.
Die Nachtemperiereinheit kann zudem eine Absaugeinheit zum zumindest teilweisen Absaugen des Temperiergases aufweisen. Wenn die Anblaselemente weitestgehend in Abzugsrichtung ausblasen, kann die Absaugeinheit stromab der Anblaselemente angeordnet sein. Wenn die Anblaselemente weitestgehend entgegen der Abzugsrichtung ausblasen, kann die Absaugeinheit stromauf der Anblaselemente angeordnet sein. Die Absaugeinheit kann mit einer Zuführung für Temperiergas der Anblaselemente strömungsverbunden sein. Hierdurch ist es unter bestimmten Bedingungen möglich, den Energieeinsatz zum Vortemperieren des Temperiergases zu reduzieren. Insbesondere kann eine Regelung vorgesehen werden, die den Volumenstrom des rückgeführten Temperiergases mittels der Absaugeinheit regelt, um eine möglichst hohe Energierückgewinnung zu erzielen.
In einem Ausführungsbeispiel ist stromauf der Anblaselemente über den Umfang um die Längsachse zumindest ein Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Folienschlauchs angeordnet.
Die Folienblasanlage kann zudem einen Temperatursensor zum Erfassen derTempe- ratur des Temperiergases aufweisen.
Somit kann die Temperatur des Folienschlauchs stromab der Anblaselemente ermittelt und geregelt werden. Hierzu kann der Temperatursensor am Träger für die Anblaselemente bzw. die Führungselemente oder am Rahmen im Bereich des Auslasses der Nachtemperiereinheit angeordnet sein oder an einem beliebigen anderen Element der Folienblasanlage stromab der Nachtemperiereinheit.
In einer Ausführungsform kann mittels des Temperatursensors stromauf der Anblaselemente die Temperatur des Folienschlauchs ermittelt werden. Hierzu kann der Temperatursensor am Träger für die Anblaselemente bzw. die Führungselemente oder
am Rahmen im Bereich des Einlasses der Nachtemperiereinheit angeordnet sein oder an einem beliebigen anderen Element der Folienblasanlage stromauf der Nachtemperiereinheit.
Je nach Temperatur des Folienschlauchs stromauf und/oder stromab der Anblaselemente oder einer Temperaturdifferenz der Temperaturen des Folienschlauchs stromauf und stromab der Anblaselemente und einer Differenz zwischen einer Soll-Temperatur und der Ist-Temperatur des Folienschlauchs stromab der Anblaselemente kann die Temperatur und/oder der Volumenstrom bzw. der Druck des Temperiergases eingestellt werden.
Dazu kann die Folienblasanlage zudem einen Drucksensor und/oder einen Volumenstromsensor zum Erfassen des Drucks bzw. des Volumenstroms des Temperiergases umfassen. Hierbei kann mittels des Drucks auf den Volumenstrom des Temperiergases geschlossen werden. Der Sensor ist vorzugsweise innerhalb eines Leitungssystems zur Versorgung der Anblaselemente mit Temperiergas angeordnet. Dies bedeutet, dass der Sensor an einer beliebigen Stelle zwischen einem Gebläse zur Druckerzeugung und den Anblasdüsen der Anblaselemente angeordnet sein kann.
Beispielhafte Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierin zeigt
Figur 1 eine Gesamtansicht einer Folienblasanlage mit einer ersten Ausfüh- rungsform einer Nachtemperiereinheit,
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung einer Folienblasanlage im Bereich einer zweiten Ausführungsform einer Nachtemperiereinheit,
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung einer Folienblasanlage im Bereich einer dritten Ausführungsform einer Nachtemperiereinheit,
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung einer Folienblasanlage im Bereich einer vierten Ausführungsform einer Nachtemperiereinheit,
Figur 5 eine Draufsicht der Nachtemperiereinheit gemäß Figur 1 ,
Figur 6 eine Seitenansicht auf die Nachtemperiereinheit gemäß Figur 5 von der Längsachse aus radial nach außen gesehen und
Figur 7 eine vergrößerte Draufsicht der Nachtemperiereinheit gemäß Figur 5 in einer weiteren Ausführungsform.
In Figur 1 ist in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt entlang einer Längsachse L eine Folienblasanlage zur Herstellung eines Folienschlauchs 1 gezeigt. Auf einem Maschinenfundament 2 steht ein Extruder 3, an dem zwei Aufgabetrichter 4, 5 für thermoplastisches Kunststoffmaterial zu erkennen sind. Ein in Granulatform über die Aufgabetrichter 4, 5 aufgegebenes thermoplastisches Kunststoffmaterial wird durch Druck und zusätzliche Heizmittel in einer Schnecke des Extruders 3 plastifiziert und homogenisiert und in einen sich an den Extruder 3 anschließenden Blaskopf 6 mit vertikaler Achse entlang der Längsachse L der Folienblasanlage gedrückt. Der Blaskopf 6 hat auf einer Oberseite eine schematisch dargestellte Ringdüse 7, aus welcher der sich erweiternde achssymmetrische Folienschlauch 1 aus zunächst noch plastifiziertem Folienmaterial austritt. Nach Erstarrung des Folienmaterial behält der Folienschlauch 1 seinen Durchmesser im Wesentlichen bei. Der Folienschlauch 1 wird in einer Flachlegeeinheit 8 flach gedrückt und über ein Abziehwerk 9 nach oben abgezogen. Der flachgedrückte Folienschlauch 1 wird anschließend auf Coils bzw. Wickel (hier nicht dargestellt) aufgewickelt. In Richtung vom Blaskopf 6 zum Abziehwerk 9 werden die funktionellen Begriffe "vor" und "stromab" derart verwendet, dass sie in räumlicher Beziehung "unter" und "oberhalb" bedeuten.
Unmittelbar über dem Blaskopf 6 ist ein Kühlgasring 10 mit einer teilweise schematisch dargestellten Gaszuleitung 11 gezeigt. Die Gaszuleitung 11 ist eingangsseitig mit einem Gebläse 12 verbunden, über das Kühlgas, in der Regel Luft, zum Kühlgasring 10 gefördert wird. Hierzu wir vom Gebläse 12 Umgebungsluft angesaugt. Es können auch andere Kühlgase oder Kühlgasgemischen eingesetzt werden. Der Kühlgasring 10 hat
innenliegende Austrittsdüsen 13, aus denen das Kühlgas ausströmt und den Folienschlauch 1 , der unter erhöhtem Innendruck steht und durch eine zentrale Öffnung 19 des Kühlgasrings 10 hindurchgeführt wird, ringförmig im Wesentlichen wandparallel anströmt. Die Kühlgasströmung vom Gebläse 12 bis hin zum Folienschlauch 1 ist mit Pfeilen symbolisiert. Der in diesem Bereich plastifizierte Folienschlauch 1 erweitert sich zunächst im Durchmesser unter dem genannten Überdruck im Inneren, bis er unter der Wirkung des Kühlgases erhärtet und einen konstanten Durchmesser annimmt. Der Ort des Übergangs vom plastifizierten Material zum erhärteten Material wird "Einfriergrenze" genannt und ist mit 14 bezeichnet. Die Einfriergrenze 14 muss hierbei nicht eine klare Linie sein, sondern kann sich über einen begrenzten Bereich in Richtung der Längsachse L erstrecken. Zur Erzeugung eines inneren Überdrucks ist zentral am Blaskopf 6 eine Innenkühlturm 15 angebracht, über den Kühlgas in das Innere des Folienschlauchs 1 eingeleitet wird. Über ein Gasabsaugrohr 16 wird das eingeleitete Kühlgas derart abgeführt, dass ein definierter Innendruck herrscht.
Oberhalb, das heißt in Abzugsrichtung entlang der Längsachse L stromab von der Einfriergrenze 14, befindet sich ein Kalibrierkorb 17, der Kalibrierelemente 18 mit übereinanderliegenden Laufrollenanordnungen enthält, die sich im Wesentlichen ringförmig um den Folienschlauch 1 legen. Um eine Anpassung an Folienschläuche 1 unterschiedlichen Durchmessers zu ermöglichen, befinden sich hierbei die Laufrollenanordnungen in der Regel auf einzelne Teilumfänge bildenden schwenkbaren Segmenten, mittels derer der Durchmesser einer Kalibrieröffnung des Kalibrierkorbs 17, durch die der Folienschlauch 1 entlang der Längsachse L hindurchgeführt ist, verändert werden kann. Im Querschnitt bilden diese Segmente eine polygonförmige Kalibrieröffnung. Im gezeigten Beispiel weist die Kalibrieröffnung den Durchmesser K auf.
Der noch relativ warme Folienschlauch 1 wird durch den Kalibrierkorb 17 im Querschnitt stabilisiert und geführt. Der Kalibrierkorb 17 kann relativ zum Blaskopf 6 höhenverstellbar angeordnet sein, um stets eine optimale Höhenposition relativ zur E infrier- grenze 14 einnehmen zu können.
Stromab des Kalibrierkorbs 17 ist eine Nachtemperiereinheit 20 angeordnet, die zum Nachtemperieren des Folienschlauchs 1 dient. Die Nachtemperiereinheit 20 weist mehrere Führungselemente 21 mit Laufrollenanordnungen auf, wobei anstelle der
Laufrollenanordnungen auch andere Führungselemente vorgesehen sein können. Die Führungselemente 21 umschließen den Folienschlauch 1 und bilden eine Führungsöffnung mit einem Durchmesser F. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser F der Führungsöffnung identisch zum Durchmesser K der Kalibrieröffnung. Die Führungselemente 21 dienen unter anderem zum Führen des Folienschlauchs 1 zentrisch zur Längsachse L, sodass der Folienschlauch 1 zentrisch geführt in die Flachlegeeinheit 8 geführt wird, um Falten oder Kantenversatz zu vermeiden. Wie nachfolgend noch detailliert erläutert wird, sind die Führungselemente 21 an einem Rahmen der Nachtemperiereinheit 20 verstellbar angelenkt, um den Durchmesser F der Führungsöffnung variieren zu können.
Darüber hinaus weist die Nachtemperiereinheit 20 mehrere Anblaselemente 22 auf, die den Folienschlauch 1 umschließen und eine Durchführöffnung für den Folienschlauch 1 mit einem Durchmesser D bilden. Auch die Anblaselemente 22 sind wie nachfolgend näher erläutert wird zum Einstellen des Durchmessers D der Durchführöffnung verstellbar am Rahmen der Nachtemperiereinheit 20 verstellbar angelenkt. Die Anblaselemente 22 blasen das Temperiergas schräg nach oben in Abzugsrichtung auf den Folienschlauch 1 aus. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass das Temperiergas horizontal, das heißt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse L, gegen den Folienschlauch 1 ausgeblasen wird.
Die Durchmesser K, F und D sind jeweils definiert als der größtmögliche Durchmesser eines gedachten Kreises innerhalb der verstellbaren Elemente, also der Kalibrierelemente 18 des Kalibrierkorbs 17 sowie der Führungselemente 21 und der Anblaselemente 22 der Nachtemperiereinheit 20.
Stromab der Anblaselemente 22 ist eine Absaugeinheit 23 angeordnet, durch die der Folienschlauch 1 zentral hindurchgeführt ist. Die Absaugeinheit 23 umfasst einen oder mehrere Absaugelemente 24 zum Absaugen von Temperiergas. Damit möglichst viel Temperiergas abgesagt werden kann, bevor dieses in die Umgebung gelangt, ist stromab des zumindest einen Absaugelements 24 eine Leitblechanordnung mit mehreren Leitblechen 25 vorgesehen, die rondenförmig ausgebildet und quer zur Längs-
achse L angeordnet ist und einen verhältnismäßig kleinen Abstand zum Folienschlauch 1 im Vergleich zum Abstand des zumindest einen Absaugelements 24 aufweist. Die einzelnen Leitbleche 25 sind jeweils an einem der Anblaselemente 22 befestigt, können aber auch an einem Träger 47, an dem die Anblaselemente 22 befestigt sind, angeordnet sein. Das Absaugelement 24 kann als starrer umlaufender Ring gestaltet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass mehrere Absaugelemente 24 über den Umfang verteilt angeordnet ist, wobei diese ähnlich den Anblaselementen 22 schwenkbar angeordnet sind, um einen Innendurchmesser der Absaugeinheit 23 variieren und an unterschiedliche Folienschlauchdurchmesser anpassen zu können.
Die Anblaselemente 22 werden von einem Gebläse 26 mit Temperiergas versorgt. Das Gebläse 26 saugt Umgebungsluft an und leitet diese zu den Anblaselemente 22. Hierzu dient eine Zuführleitung 27, die das Gebläse 26 mit einem Luftverteilerring 28 der Nachtemperiereinheit 20 verbindet. Der Luftverteilerring 28 ist ringförmig um den Folienschlauch 1 und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um die Führungselemente 21 angeordnet und dient zum gleichmäßigen Verteilen des Temperiergases über den Umfang. Der Luftverteilerring 28 ist über Zuleitungen 29 mit den einzelnen Anblaselement 22 strömungsverbunden.
In der Zuführleitung 27 ist eine Kühleinheit in Form eines Luftkühlers 30 sowie eine Heizeinheit in Form eines Lufterhitzers 31 angeordnet, wobei auch externe Kühl- oder Heizquellen genutzt werden können. Somit kann das Temperiergas wahlweise gekühlt oder erhitzt werden, bevor es zu den Anblaselement 22 geleitet wird. Alternativ ist es auch möglich, dass nur ein Luftkühler 30 oder nur ein Lufterhitzer 31 vorgesehen ist. Die Anordnungsreihenfolge des Gebläses 26, des Luftkühlers 30 und des Lufterhitzers 31 kann beliebig gewählt werden.
Es ist anzumerken, dass das Gebläse 26, der Luftkühler 30 und der Lufterhitzer 31 in Höhe der Nachtemperiereinheit 20 dargestellt sind. Hierzu können diese Bauteile in einem Turmgerüst der Folienblasanlage angeordnet sein. Sie können jedoch auch auf dem Maschinenfundament stehen.
Das mindestens eine Absaugelement 24 ist über eine Absaugleitung 32 mit dem Gebläse 26 strömungsverbunden. Somit kann zur Energierückgewinnung das Temperiergas über das Gebläse 26 stromauf des Luftkühlers 30 und des Lufterhitzers 31 eingespeist werden, um die erforderliche Heiz- oder Kühlleistung zu reduzieren.
Die Folienblasanlage weist ferner eine Steuereinheit 33 auf, die steuerungstechnisch mit dem Gebläse 26, dem Luftkühler 30 und dem Lufterhitzer 31 verbunden ist, um diese zu steuern. Darüber hinaus ist die Steuereinheit 33 mit einer Steuerklappe 34 in der Absaugleitung 32 steuerungstechnisch verbunden, um den Volumenstrom des rückgeführten Temperiergases in der Absaugleitung 32 zu steuern. Für die Steuerung werden die Signale mehrerer Sensoren verarbeitet. Die Steuereinheit 33 ist mit einem Temperatursensor 35 in der Zuführleitung 27 zum Erfassen der Temperatur des Temperiergases, mit einem Drucksensor 36 am Luftverteilerring 28 zum Detektieren des Drucks im Luftverteilerring 28, mit einem Temperatursensor 37 stromauf der Nachtemperiereinheit 20 zum Erfassen der Temperatur des Folienschlauchs 1 vor dem Einlauf in die Nachtemperiereinheit 20 und mit einem Temperatursensor 38 stromab der Nachtemperiereinheit 20 zum Erfassen der Temperatur des Folienschlauchs 1 nach dem Auslauf aus der Nachtemperiereinheit 20 verbunden.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Folienblasanlage im Bereich einer zweiten Ausführungsform einer Nachtemperiereinheit 20. Bauteile, die mit Bauteilen der Folienblasanlage gemäß Figur 1 übereinstimmen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und dort beschrieben.
Im Unterschied zu der Nachtemperiereinheit 20 gemäß der ersten Ausführungsform weist die Nachtemperiereinheit 20 der zweiten Ausführungsform keine Absaugeinheit und keine Leitblechanordnung auf. Um das Temperiergas, dass aus den Anblaselemente 22 ausströmt, möglichst laminar entlang der Oberfläche des Folienschlauchs 1 strömen zu lassen, können ein oder mehrere Luftschleier ausgeblasen werden. Zum Beispiel kann ein in Abzugsrichtung strömender innerer Luftschleier 39 ausgeblasen werden, der durch nicht näher dargestellte Öffnungen in den Anblaselementen 22 ausströmt und somit das Temperiergas zwischen sich und dem Folienschlauch 1 umschließt. Alternativ oder zusätzlich kann ein in Abzugsrichtung strömender äußerer
Luftschleier 40 ausgeblasen werden, der durch nicht näher dargestellte Öffnungen des Luftverteilerrings 28 ausströmt.
Wiederum alternativ oder zusätzlich kann ein gegen die Abzugsrichtung strömender innerer Luftschleier 41 vorgesehen sein, der aus nicht näher dargestellten Öffnungen der Anblaselemente 22 ausgeblasen wird. Ferner kann alternativ oder zusätzlich ein gegen die Abzugsrichtung strömender äußerer Luftschleier 42 vorgesehen sein, der aus nicht näher dargestellten Öffnungen des Luftverteilerrings 28 ausgeblasen wird.
Darüber hinaus kann zusätzlich oder alternativ ein radial strömender unterer Luftschleier 43 aus nicht näher dargestellten Öffnungen des Luftverteilerrings 28 ausgeblasen werden.
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Folienblasanlage im Bereich einer dritten Ausführungsform einer Nachtemperiereinheit 20. Bauteile, die mit Bauteilen der Folienblasanlage gemäß der Figuren 1 und 2 übereinstimmen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und dort beschrieben.
Im Unterschied zu der Nachtemperiereinheit 20 gemäß der zweiten Ausführungsform sind keine Luftschleier vorgesehen. Stattdessen weist die Nachtemperiereinheit 20 eine Leitblechanordnung aus mehreren Leitblechen 25 auf, die stromab der Anblaselemente 22 angeordnet sind. Die einzelnen Leitbleche 25 sind jeweils an einem der Anblaselemente 22 befestigt, können aber auch an einem Träger 47, an dem die Anblaselemente 22 befestig sind, angeordnet sein. Die Leitbleche 25 bilden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine kegelstumpfförmige Leitblechanordnung und einen schmalen ringförmigen Schlitz zwischen den einzelnen Leitblechen 25 und dem Folienschlauch 1 zum Hindurchführen des Temperiergases.
Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Folienblasanlage im Bereich einer vierten Ausführungsform einer Nachtemperiereinheit 20. Bauteile, die mit Bauteilen der Folienblasanlage gemäß der Figuren 1 bis 3 übereinstimmen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und dort beschrieben.
Im Unterschied zu den Nachtemperiereinheit 20 gemäß der ersten drei Ausführungsformen sind bei der vierten Ausführungsform die Anblaselemente 22 stromauf der Führungselemente 21 angeordnet. Zudem blasen die Anblaselemente 22 nicht schräg nach oben in Abzugsrichtung, sondern schräg nach unten entgegen der Abzugsrichtung.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht der Nachtemperiereinheit 20 gemäß Figur 1 , wobei Bauteile, die mit Bauteilen der Folienblasanlage gemäß Figur 1 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen und dort beschrieben sind.
Die Nachtemperiereinheit 20 weist einen Rahmen 44 auf, an dem die nachfolgend beschriebenen beweglichen Elemente befestigt sind und der gegebenenfalls relativ zum Blaskopf höhenverstellbar angeordnet ist. An dem Rahmen 44 ist ferner der Luftverteilungsring 28 befestigt.
Der Rahmen 44 bildet einen zentralen Durchgang, durch den der Folienschlauch 1 parallel zur Längsachse L gemäß Figur 1 hindurchgeführt ist. Über den Umfang sind sechs Verstelleinheiten 45 verteilt angeordnet. Die Verstelleinheiten 45 dienen zum Verstellen der Führungselementen 21 in einer Richtung radial zur Längsachse L.
Die Verstelleinheiten 45 weisen jeweils einen Schwenkarm 46 auf, der am Rahmen 44 schwenkbar befestigt ist. Der Schwenkarm 46 ist hierbei um eine Schwenkachse schwenkbar, die parallel zur Längsachse L angeordnet ist.
Ferner weisen die Verstelleinheiten 45 jeweils einen Träger 47 auf, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Führungselemente 21 in Form von Laufrollen trägt, die in Richtung der Längsachse L voneinander beabstandet und in Richtung der Längsachse L betrachtet V-förmig überlappend angeordnet sind. Der Träger 47 ist schwenkbar mit dem Schwenkarm 46 verbunden. Der Träger 47 ist hierbei um eine Schwenkachse schwenkbar mit dem Schwenkarm 46 verbunden, die parallel zur Längsachse L angeordnet ist.
Ferner weisen die Verstelleinheiten 45 jeweils eine Koppelstange 48 auf, die mit dem Träger 47 schwenkbar verbunden ist.
Letztendlich weisen die Verstelleinheiten 45 jeweils einen Stellmechanismus auf, mittels dessen die Koppelstange 48 gelenkig mit dem Rahmen 44 verbunden ist.
Zur Darstellung des Stellmechanismus sind die Koppelstangen 48 der Verstelleinheiten 45 jeweils über ein Koppelelement (nicht dargestellt) drehgelenkig und verschiebbar mit dem Rahmen 44 verbunden. Das Koppelelement ist drehbar mit dem Rahmen 44 verbunden. Die Koppelstange 48 ist verschiebbar mit dem Koppelelement gekoppelt. Darüber hinaus ist jeweils an der Koppelstange 48 ein Mitnehmer 49 befestigt, der entlang einer Führung 50 am Rahmen 44 translatorisch bewegbar geführt ist. Die Führung 50 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Nut in einer Platte 51 , die fest am Rahmen 44 befestigt ist. Es sind jedoch auch andere Führungssysteme denkbar. Die Führung 50 ist kurvenförmig gestaltet und derart angepasst, dass der Träger 47 stets zentrisch zur Längsachse L ausgerichtet ist, unabhängig vom Abstand zur Längsachse L bzw. zum Folienschlauch 1 . Hierdurch wird eine präzise zentrische Ausrichtung der Führungselemente 21 in Form der beiden Laufrollen relativ zum Folienschlauch 1 gewährleistet, damit stets beide Laufrollen in Anlage zum Folienschlauch 1 gehalten sind.
Grundsätzlich sind auch andere Stellmechanismen, wie zum Beispiel Parallelogramm- Anordnungen denkbar, wobei gewährleistet sein sollte, dass die Träger 47 zumindest weitestgehend radial zur Längsachse L verstellbar sind.
An dem Träger 47 sind zudem die Anblaselemente 22 befestigt, wobei diese geringfügig radial gegenüber den Führungselementen 21 zurückversetzt sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Anblaselemente 22 jeweils in axialer Überdeckung zu einem der Führungselemente 21 angeordnet.
In der gezeigten Darstellung gemäß Figur 5 sind die Führungselemente 21 noch nicht vollständig an den Folienschlauch 1 herangeführt, um diesen zu führen. Der Übersichtlichkeit halber sind die Führungselemente 21 etwas beabstandet zum Folienschlauch 1 dargestellt.
Figur 6 zeigt eine Seitenansicht auf die Nachtemperiereinheit gemäß Figur 5 von der Längsachse aus radial nach außen gesehen. An dem Träger 47 sind vier Führungselemente 21 und zwei Anblaselemente 22 fest montiert. Die Führungselemente 21 in Form von Laufrollen sind paarweise V-förmig überlappend übereinander angeordnet. Die beiden Paare von Führungselementen 21 sind in übereinstimmender Anordnung übereinander angeordnet.
Über den Führungselementen 21 , das heißt stromab der Führungselemente 21 , sind die beiden Anblaselemente 22 angeordnet. Die Anblaselemente 22 sind analog zu den Führungselemente 21 ebenfalls V-förmig überlappend übereinander angeordnet. Die Anblaselemente 22 weisen nach innen, das heißt in Richtung auf den Folienschlauch zu, Anblasöffnungen 52 auf. Durch die Anblasöffnungen 52 tritt das Temperiergas aus und strömt gegen die Oberfläche des Folienschlauchs. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Anblasöffnungen 52 derart angeordnet, dass das Temperiergas, im Gegensatz zu den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 4, nicht schräg zur Längsachse in oder entgegen der Abzugsrichtung, sondern horizontal, das heißt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse L, gegen den Folienschlauch ausgeblasen wird.
Figur 7 zeigt eine vergrößerte Draufsicht der Nachtemperiereinheit gemäß Figur 5 in einer weiteren Ausführungsform. Die gezeigte Ausführungsform der Nachtemperiereinheit ist mit derjenigen gemäß Figur 5 weitestgehend identisch, wobei übereinstimmende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Figur 5 weisen die Anblaselemente 22 Auslassdüsen 53 auf, die parallel zur Längsachse L ausgerichtet sind. Die Auslassdüsen 53 blasen Temperiergas achsparallel zur Längsachse L nach oben aus und bilden somit einen um die Längsachse L umlaufenden Luftschleier aus. Sie können jedoch auch zusätzliche oder alternative an einer Unterseite der Anblaselemente 22 angeordnet sein und einen Luftschleier nach unten ausblasen.
Ferner sind in der gezeigten Ausführungsform auch am Luftverteilerring 28 Auslassdüsen 54 vorgesehen, die parallel zur Längsachse L ausgerichtet sind. Die Auslassdüsen 54 blasen Temperiergas achsparallel zur Längsachse L nach oben aus und
bilden somit einen weiteren um die Längsachse L umlaufenden Luftschleier aus. Sie können auch zusätzliche oder alternative an einer Unterseite des Luftverteilerrings 28 angeordnet sein und einen Luftschleier nach unten ausblasen.
Es ist auch denkbar, dass nur an den Anblaselementen 22 oder nur an dem Luftverteilerring 28 Auslassdüsen 53, 54 angeordnet sind. Ferner ist es auch möglich, dass zusätzlich oder alternativ ein separater Verteilerring vorgesehen ist, der mit Auslassdüsen zum Erzeugen eines oder mehrerer Luftschleier ausgebildet ist. Ferner können auch radial ausgerichtete Auslassdüsen vorhanden sein. Darüber hinaus könnte für die Ausbildung eines oder mehrerer Luftschleier eine vom Temperiergas gesonderte Versorgung mit Gas vorgesehen sein.
Die Anblasdüsen 52 und die Auslassdüsen 53, 54 können jede beliebige Form aufweisen, wie zum Beispiel in Form von Bohrungen oder Schlitzen. Zum Beispiel können die Anblaselemente 22 jeweils eine einzige Anblasdüse 52 und/oder je Richtung eine einzige Auslassdüse 53 aufweisen, die zumindest annähernd über die gesamte Länge des Anblaselements 22 verläuft. Es können auch mehrere schlitzförmige Anblasdüsen 52 oder Auslassdüsen 53 vorgesehen sein, die überlappend und/oder schräg zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse L angeordnet sind.
Bezugszeichenliste
1 Folienschlauch
2 Maschinenfundament
3 Extruder
4 Aufgabetrichter
5 Aufgabetrichter
6 Blaskopf
7 Ringdüse
8 Flachlegeeinheit
9 Abziehwerk
10 Kühlgasring
11 Gaszuleitung
12 Gebläse
13 Austrittsdüse
14 Einfriergrenze
15 Innenkühlturm
16 Gasabsaugrohr
17 Kalibrierkorb
18 Kalibrierelement
19 zentrale Öffnung des Kühlgasrings
20 Nachtemperiereinheit
21 Führungselement
22 Anblaselement
23 Absaugeinheit
24 Absaugelement
25 Leitblech
26 Gebläse
27 Zuführleitung
28 Luftverteilerring
29 Zuleitung
30 Luftkühler
31 Lufterhitzer
32 Absaugleitung
33 Steuereinheit
34 Steuerklappe
35 Temperatursensor in der Zuführleitung
36 Drucksensor im Luftverteilerring
37 Temperatursensor vor der Nachtemperiereinheit
38 Temperatursensor nach der Nachtemperiereinheit
39 in Abzugsrichtung strömender innerer Luftschleier
40 in Abzugsrichtung strömender äußerer Luftschleier
41 gegen die Abzugsrichtung strömender innerer Luftschleier
42 gegen die Abzugsrichtung strömender äußerer Luftschleier
43 radial strömender unterer Luftschleier
44 Rahmen
45 Verstelleinheit
46 Schwenkarm
47 Träger
48 Koppelstange
49 Mitnehmer
50 Führung
51 Platte
52 Anblasdüse
53 Auslassdüse
54 Auslassdüse
D Durchmesser der Durchgangsöffnung
F Durchmesser der Führungsöffnung
K Durchmesser der Kalibrieröffnung
L Längsachse
Claims
1. Verfahren zum Nachtemperieren eines mittels einer Folienblasanlage extrudierten Folienschlauchs, mit den folgenden Verfahrensschritten:
- Ausstößen eines Folienschlauchs (1 ) aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in einer Abzugsrichtung entlang einer Längsachse (L) der Folienblasanlage mittels eines Blaskopfs (6),
- Anströmen des Folienschlauchs (1 ) mit Kühlgas in Abzugsrichtung stromab des Blaskopfs (6) mittels zumindest eines Kühlgasrings (10), sodass der Folienschlauch (1 ) unter der Wirkung des Kühlgases an einer Einfriergrenze (14) erhärtet,
- Nachtemperieren des Folienschlauchs (1 ) mittels einer Nachtemperiereinheit (20) stromab der Einfriergrenze (14), wobei die Nachtemperiereinheit (20) mehrere verstellbare Anblaselemente (22) zum Anblasen des Folienschlauchs (1 ) mit Temperiergas aufweist, die eine Durchführöffnung für den Folienschlauch (1 ) bilden,
- Anpassen eines Durchmessers (D) der durch die Anblaselemente (22) gebildeten Durchführöffnung an einen Durchmesser des Folienschlauchs (1 ) durch Verstellen der Anblaselemente (22),
- Messen der Ist-Temperatur des Folienschlauchs (1 ) stromab zumindest eines der Anblaselemente (22), und
- Regeln der Temperatur des Folienschlauchs (1 ) stromab des zumindest einen Anblaselements (22) auf eine Soll-Temperatur durch Anblasen des Folienschlauchs (1 ) mit Temperiergas mittels der Nachtemperiereinheit (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nachtemperiereinheit (20) mehrere am Rahmen (44) verstellbar angelenkte Führungselemente (21 ) zum Führen des Folienschlauchs (1 ) aufweist, die eine Führungsöffnung zum Hindurchführen des Folienschlauchs (1 ) bilden, wobei ein Durchmesser (F) der Führungsöffnung durch Verstellen der Führungselemente (21 ) an einen Durchmesser des Folienschlauchs (1 ) angepasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Temperatur des Folienschlauchs (1 ) zumindest über mindestens einen Umfangsbereich des Folienschlauchs (1 ) gemessen wird und dass Temperaturen und/oder Volumenströme des Temperiergases zumindest eines in dem zumindest einen Umfangsbereich angeordneten Anblaselements (22) jeweils in Abhängigkeit der Differenz der Ist-Temperatur im jeweiligen Umfangsbereich des Folienschlauchs (1 ) des jeweiligen Anblaselements (22) und der Soll-Temperatur im jeweiligen Umfangsbereich des Folienschlauchs (1 ) eingestellt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschlauch (1 ) stromab der Einfriergrenze (14) zumindest bereichsweise über den Umfang mittels des Temperiergases gekühlt oder erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Temperatur des Folienschlauchs (1 ) in einem Bereich eines Auslaufs der Nachtemperiereinheit (20), aus dem der Folienschlauch (1 ) aus der Nachtemperiereinheit (20) austritt, gemessen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur und/oder ein Volumenstrom des Temperiergases in Abhängigkeit der Differenz der gemessenen Ist-Temperatur des Folienschlauchs (1 ) und der Soll-Temperatur des Folienschlauchs (1 ) eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Luftschleier im Wesentlichen parallel zur Längsachse und um die Strömung des Temperiergases ausgeblasen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschlauch (1 ) stromab des zumindest einen Kühlgasrings (10) und stromauf der Einfriergrenze (14) mittels eines Kalibrierkorbs (17) mit mehreren Kalibrierelementen (18) geführt wird, die dazu eingerichtet sind, den Folienschlauch (1 ) zu umschließen und eine Kalibrieröffnung zu bilden, wobei die Kalibrierelemente (18) zum Einstellen eines Durchmessers (K) der Kalibrieröffnung verstellt werden.
9. Folienblasanlage umfassend: einen Blaskopf (6) zum Ausstößen eines Folienschlauchs (1 ) aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in einer Abzugsrichtung entlang einer Längsachse (L) der Folienblasanlage, zumindest einen Kühlgasring (10) in Abzugsrichtung stromab des Blaskopfs (6) zum Anströmen des Folienschlauchs (1 ) mit Kühlgas, um den Folienschlauch (1 ) unter der Wirkung des Kühlgases an einer Einfriergrenze (14) erhärten zu lassen, und eine Nachtemperiereinheit (20) zum Nachtemperieren des Folienschlauchs (1 ), die dazu eingerichtet und bestimmt ist, stromab der Einfriergrenze angeordnet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachtemperiereinheit (20) mehrere Anblaselemente (22) zum
Anblasen des Folienschlauchs (1 ) mit Temperiergas aufweist, die dazu eingerichtet sind, den Folienschlauch (1 ) zu umschließen und eine Durchführöffnung für den Folienschlauch (1 ) zu bilden, wobei die Anblaselemente (22) zum Einstellen eines Durchmessers (D) der Durchführöffnung verstellbar sind, dass stromab zumindest eines der Anblaselemente (22) ein Temperatursensor (38) zum Erfassen der Temperatur des Folienschlauchs (1 ) angeordnet ist und dass die Folienblasanlage eine Steuereinheit (33) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Folienschlauchs (1 ) stromab des zumindest einen Anblaselements (22) durch Anblasen des Folienschlauchs (1 ) mit Temperiergas mittels der Nachtemperiereinheit (20) auf eine Soll-Temperatur zu regeln.
10. Folienblasanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachtemperiereinheit (20) mehrere Führungselemente (21 ) aufweist, die dazu eingerichtet sind, den Folienschlauch (1 ) zu umschließen und eine Führungsöffnung zu bilden, um den Folienschlauch (1 ) zu führen, wobei die Nachtemperiereinheit (20) einen Rahmen (44) aufweist, an dem die Führungselemente (21 ) zum Einstellen eines Durchmessers (F) der Führungsöffnung verstellbar angelenkt sind.
11 . Folienblasanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anblaselemente (22) stromab der Führungselemente (21 ) angeordnet sind.
12. Folienblasanlage nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anblaselemente (22) und die Führungselemente (21 ) synchron einstellbar sind.
13. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (F) der Führungsöffnung der Nachtemperiereinheit (20)
kleiner ist als der Durchmesser (D) der Durchführöffnung der Nachtemperiereinheit (20).
14. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachtemperiereinheit (20) eine Kühleinheit (30) zum Kühlen des Temperiergases und/oder eine Heizeinheit (31 ) zum Heizen des Temperiergases aufweist.
15. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anblaselemente (22) jeweils zumindest eine nach innen weisende Anblasdüse (52) zum Anblasen des Folienschlauchs (1 ) mit Temperiergas aufweisen.
16. Folienblasanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anblaselemente (22) oder ein Luftverteilerring (28), der radial außerhalb der Anblaselemente (22) angeordnet ist und diese mit Temperiergas versorgt, jeweils zumindest eine radial außerhalb der zumindest einen Anblasdüse (52) zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsachse weisende Auslassdüse (53, 54) aufweisen, um einen um die Längsachse (L) ringförmig, achsparallel ausströmenden Luftschleier zu erzeugen.
17. Folienblasanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachtemperiereinheit (20) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Träger (47) aufweist, die verstellbar am Rahmen (44) angelenkt sind und dass an den Trägern (47) jeweils zumindest eines der Anblaselemente (22) und zumindest eines der Führungselemente (21 ) befestigt ist.
18. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienblasanlage stromab der Nachtemperiereinheit (20) eine Flachlegeeinheit (8) zum Zusammenlegen des Folienschlauchs (1 ) umfasst und dass ein Bereich zwischen der Nachtemperiereinheit (20) und der Flachlegeeinheit (8) frei von den Folienschlauch (1 ) beeinflussenden Elementen ist.
19. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass stromab der Nachtemperiereinheit (20) eine ringförmige Leitblechanordnung (25), durch die der Folienschlauch (1 ) hindurchführbar ist, angeordnet ist.
20. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachtemperiereinheit (20) eine Absaugeinheit (23) zum zumindest teilweisen Absaugen des Temperiergases aufweist und dass die Absaugeinheit (23) mit einer Zuführung für Temperiergas der Anblaselemente (22) strömungsverbunden ist.
21 . Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf der Anblaselemente (22) über den Umfang um die Längsachse (L) zumindest ein Temperatursensor (37) zum Erfassen der Temperatur des Folienschlauchs (1 ) angeordnet ist.
22. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Folienblasanlage einen Temperatursensor (35) zum Erfassen der Temperatur des Temperiergases umfasst.
23. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienblasanlage einen Drucksensor (36) zum Erfassen des Drucks und/oder einen Volumenstromsensor zum Erfassen des Volumenstroms des Temperiergases zur Versorgung der Anblaselemente (22) mit Temperiergas umfasst.
24. Folienblasanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kalibrierkorb (17) stromab des zumindest einen Kühlgasrings (10) angeordnet ist, mit mehreren Kalibrierelementen (18), die dazu eingerichtet sind, den Folienschlauch (1 ) zu umschließen und eine Kalibrieröffnung zu bilden, um den Folienschlauch (1 ) zu führen, wobei die Kalibrierelemente (18) zum Einstellen eines Durchmessers (K) der Kalibrieröffnung verstellbar sind.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP23166338.6A EP4442427A1 (de) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | Folienblasanlage und verfahren zum regeln einer folienblasanlage |
| PCT/EP2024/058925 WO2024208819A1 (de) | 2023-04-03 | 2024-04-02 | Verfahren und folienblasanlage zum regeln einer folienblasanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP4688376A1 true EP4688376A1 (de) | 2026-02-11 |
Family
ID=85800353
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP23166338.6A Pending EP4442427A1 (de) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | Folienblasanlage und verfahren zum regeln einer folienblasanlage |
| EP24714213.6A Pending EP4688376A1 (de) | 2023-04-03 | 2024-04-02 | Verfahren und folienblasanlage zum regeln einer folienblasanlage |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP23166338.6A Pending EP4442427A1 (de) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | Folienblasanlage und verfahren zum regeln einer folienblasanlage |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20260027762A1 (de) |
| EP (2) | EP4442427A1 (de) |
| CN (1) | CN120981333A (de) |
| WO (1) | WO2024208819A1 (de) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4725679A1 (de) * | 2024-10-14 | 2026-04-15 | Kdesign GmbH | Temperiervorrichtung und folienblasanlage mit einer temperiervorrichtung |
| CN120287561B (zh) * | 2025-06-13 | 2025-08-19 | 四川新康意众申新材料有限公司 | 一种带有防褶皱功能的塑料薄膜成型机 |
| CN121083903B (zh) * | 2025-11-13 | 2026-03-03 | 徐州华远塑业有限公司 | 一种塑料集装袋吹膜机 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH521217A (de) * | 1969-10-08 | 1972-04-15 | Windmoeller & Hoelscher | Verfahren zur Luftkühlung des von einem Folienblaskopf geblasenen Kunststoff-Folienschlauches und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US3775523A (en) * | 1971-03-04 | 1973-11-27 | Fmc Corp | Method and apparatus for making oriented tubular film |
| DE2357138C3 (de) * | 1973-11-15 | 1978-08-03 | Windmoeller & Hoelscher, 4540 Lengerich | Nachkühlvorrichtung für Blasfolien aus thermoplastischen Kunststoffen |
| JPS54155958U (de) * | 1978-04-20 | 1979-10-30 | ||
| ES2298450T3 (es) | 2003-06-24 | 2008-05-16 | K Design Gmbh | Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de laminas sopladas. |
| DE102016119872A1 (de) * | 2016-10-18 | 2016-12-29 | Kdesign Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Formstabilität eines Folienschlauchs bei dessen Herstellung mittels einer Blasfolienextrusionsanlage |
| WO2020244737A1 (de) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | Kdesign Gmbh | Vorrichtung zum führen eines folienschlauchs |
| DE102020127294A1 (de) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Reifenhäuser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik | Blasfolienanlage mit variabel einstellbarem zuluftvolumenstrom, verfahren zum herstellen einer blasfolienbahn und damit hergestellte folie |
| CN112092326A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-18 | 谢富玉 | 一种塑料保鲜袋制备加工机械及制备加工方法 |
-
2023
- 2023-04-03 EP EP23166338.6A patent/EP4442427A1/de active Pending
-
2024
- 2024-04-02 CN CN202480023641.0A patent/CN120981333A/zh active Pending
- 2024-04-02 EP EP24714213.6A patent/EP4688376A1/de active Pending
- 2024-04-02 WO PCT/EP2024/058925 patent/WO2024208819A1/de not_active Ceased
-
2025
- 2025-09-30 US US19/345,429 patent/US20260027762A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20260027762A1 (en) | 2026-01-29 |
| WO2024208819A1 (de) | 2024-10-10 |
| CN120981333A (zh) | 2025-11-18 |
| EP4442427A1 (de) | 2024-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2024208819A1 (de) | Verfahren und folienblasanlage zum regeln einer folienblasanlage | |
| EP1982819B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung eines Folienschlauches bei der Blasfolienherstellung | |
| DE102009033171B4 (de) | Verfahren zur Regelung der Foliendicke von verstreckten Schlauchfolien sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
| EP2514580B1 (de) | Verfahren zur Dickenprofilregelung von Blasfolien | |
| DE69201583T2 (de) | Luftring und Verfahren zum Regeln der Blasfolien-Dicke. | |
| DE102008043536B3 (de) | Verfahren zum Kühlen von Kunststoffflacherzeugnissen | |
| EP2347878B1 (de) | Verfahren zur herstellung von peroxidvernetzten polyethylenrohren in einer extrusionslinie | |
| EP3022040B1 (de) | Vorrichtung zur herstellung von inline gereckten folien | |
| DE3815415C2 (de) | ||
| WO2012080276A2 (de) | Vorrichtung zum kühlen einer folie | |
| DE102016119872A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Formstabilität eines Folienschlauchs bei dessen Herstellung mittels einer Blasfolienextrusionsanlage | |
| DE102007030369B4 (de) | Verfahren zur Herstellung blasgeformter Hohlkörper | |
| DE102015016825A1 (de) | Kühlring für eine Blasfolienanlage, Blasfolienanlage und Verfahren zum Betreiben einer Blasfolienanlage | |
| WO2016192698A1 (de) | Anlage zum herstellen einer folienbahn und verfahren zum betreiben einer solchen anlage | |
| DE202023101698U1 (de) | Folienblasanlage | |
| EP2052839B1 (de) | Vorrichtung mit einem steuerbaren Hauptkühlgasring mit Gleichrichtereinheit und einem Zusatzkühlgasring | |
| DE102019107335B4 (de) | Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer folienbahn | |
| WO2015055169A1 (de) | Blasfolienanlage und verfahren zum betreiben einer blasfolienanlage | |
| EP4725679A1 (de) | Temperiervorrichtung und folienblasanlage mit einer temperiervorrichtung | |
| DE19911978A1 (de) | Vorrichtung zum Erwärmen einer zwischen einem Vorzugsrollenpaar und einem Abzugsrollenpaar zu einer Schlauchfolienblase aufgeblasenen Schlauchfolienbahn | |
| EP4045272B1 (de) | Vorrichtung zur herstellung von inline gereckten schlauchfolien im blasverfahren | |
| DE102020127294A1 (de) | Blasfolienanlage mit variabel einstellbarem zuluftvolumenstrom, verfahren zum herstellen einer blasfolienbahn und damit hergestellte folie | |
| EP3088159B1 (de) | Kühlring und verfahren zur aussenkühlung einer schlauchfolie aus thermoplastischem kunststoff bei deren herstellung | |
| DE102020127189A1 (de) | Blasfolienanlage, Verfahren zum Herstellen einer Blasfolienbahn und damit hergestellte Folie | |
| DE102022127360A1 (de) | Schmelzekühler, kunststoffformgebende anlage und verfahren zum kühlen einer schmelze |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: UNKNOWN |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE |
|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20251001 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |