NL8300963A - Blaaskop voor de produktie van een kunststofblaasfolie. - Google Patents

Description

•V · * N/31.355-St/V/id

Blaaskop voor de produktie van een kunststofblaasfolie.

De uitvinding heeft betrekking op een blaaskop voor de produktie van een kunststofblaasfolie door het platleggen van een blaasfolieslang, met een enkelvoudige of meervoudige verdeler en een blaasgereedschap bestaande uit 5 een doorn en een mondstuk, waarbij in tenminste één blaas-kopdeel op zijn minst één warmtewisselaar ter beïnvloeding van de zich rondom de blaaskopas vormende dikke en/of dunne plekken in de folie, is aangebracht. Het kan een blaaskop voor de produktie van kunststoffolie uit een of uit meer 10 lagen betreffen, en de term kunststoffolie kan op beide slaan. De dikke en dunne plekken in de folie vormen het zogenaamde tolerantieprofiel van de uiteindelijke kunststoffolie. Aan het tolerantieprofiel worden in toenemende mate strengere eisen gesteld. Bovendien verlangt de praktijk, dat 15 de in de uiteindelijke kunststoffolie niet te vermijden inwendige spanningen zo homogeen mogelijk verdeeld zijn. Dikke en dunne plekken in de folie bemoeilijken de verdere verwerking van de kunststoffolie.

Bij een bekende gelijksoortige blaaskop (Duits 20 Offenlegungsschrift 2947293) worden de aparte warmtewisselaren door kamers gevormd, die stuk voor stuk rondom de blaaskop verdeeld liggen. De kamers zijn op hiertoe geschikte koelkringlopen aangesloten koelkamers. Door hen stroomt een warmtegeleidend medium, dat door middel van een 25 of een aantal pompen wordt rondgepompt. Door middel van meet-en regeltechnische maatregelen met een groot aantal instel-bare delen probeert men, de afwijkingen, die bepaald worden door de dikke en/of dunne plaatsen in de folie, zo klein mogelijk te houden. De tolerantie ligt echter rond 8%, in 30 het gunstigste geval in de buurt van 5% van de gemiddelde foliedikte en kan niet preciezer worden ingesteld. Bovendien zijn de meet- en regeltechnische maatregelen omvangrijk.

Al naar gelang de gereedschapgrootte heeft men onder bepaalde omstandigheden meer dan honderd verschillende, rondom de 35 blaaskopas verdeelde kamers met de daarbij behorende instelbare delen nodig. Een zulke opstelling valt nauwelijks meer te bedienen. Storende dikke en dunne plekken in de folie treden nog steeds op.

8300963 ' '*» - 2 -

Gezien het voorafgaande stelt de uitvinding zich ten doel, om een dergelijke blaaskop zo verder te ontwikkelen, dat de dikke en/of dunne plekken in de folie van de vervaardigde kunststoffolie wezenlijk worden gereduceerd, 5 en wel zonder ingewikkelde regeltechnische maatregelen.

Hiertoe is de uitvinding gekenmerkt door een warmtewisselaar, die uit een de blaaskopas omringend ring-spleetvormig kanaal bestaat, dat in hoofdzaak parallel aan de massastroom van de thermisch geplastificeerde kunststof 10 loopt, waarbij het ringspleetvormig kanaal slechts gedeeltelijk met een in het werktemperatuursgebied van de blaaskop „ verdampbaar en weer condenseerbaar warmtegeleidend medium is gevuld en bovendien drukdicht is afgesloten en daardoor als autogene temperatuursvereffenaar is uitgevoerd. De uit-15 vinding gaat uit van het inzicht, dat de door een kunststof-wormstrengpers naar de blaaskop geleide thermisch geplastificeerde kunststof ondanks de bereiding in de wormstrengpers, viscositeitsverschillen heeft, die leiden tot vloeiverschil-· len in de blaaskop. Daaruit resulteert een effekt, dat bij de 20 bekende blaaskoppen voor een of een aantal gedeeltelijke evenwichtstoestanden zorgt. Dat betekent, dat massastromen met een lage viscositeit en met een hoge temperatuur het gereedschap gedeeltelijk op een hoger temperatuursniveau brengen, waardoor op zijn beurt de viscositeit op deze plek ver-25 der wordt verlaagd. Een evenwicht wordt dan bepaald door het warmtegeleidend vermogen van het metalen lichaam, waaruit de blaaskop bestaat, naar nabijgelegen delen en naar buiten. Volgens de uitvinding worden gedeeltelijk optredende plus-en mintemperaturen door de autogene temperatuurvereffenaar 30 van de beschreven uitvoering opgeheven, waarbij in het ringspleetvormig kanaal automatisch een egaliserend warmtetransport funktioneert. Het resultaat is dat in de blaaskop een smeltstroom wordt opgewekt, die rotatiesymmetrisch gezien overal dezelfde viscositeit, met andere woorden de gelijke 35 temperatuur heeft. Daarbij maakt de uitvinding gebruik van het feit, dat bij een ringspleetvormig kanaal, dat op de beschreven wijze is aangebracht, de genoemde fluctuaties over de hoogte en de omtrek van het kanaal tot temperatuursfluc-tuaties leiden, die worden vereffend, doordat het warmte-40 geleidend medium in de warmere gebieden van het ringspleet- 8300963 - 3 - vormig kanaal verdampt en in de koelere gebieden weer condenseert. Door een geschikte keuze van het warmtegeleidend medium kan men dit transporteffekt, dat gebruik maakt van de verdampings- en condensatieenergie, zo kiezen, dat het 5 reeds bij zeer kleine temperatuursverschillen volledig werkt.

3

Het aldus bereikte warmtetransport is een faktor 10 en meer hoger dan bij de gebruikelijke warmtegeleiding in metaal.

Bovendien werkt deze warmteuitwisseling autogeen. Het adjectief autogeen brengt tot uitdrukking, dat de temperatuurs-10 vereffenaar van de blaaskop volgens de uitvinding niet op een toegevoegde koel- of verwarmingskringloop is aangesloten.

Het gehele warmteuitwisselproces is in eerste benadering adiabatisch, waarbij de adiabatische verbanden alleen door de warmteafgifte naar de omgeving worden gestoord. Deze ver-15 storing is zo klein, dat ze, rotatiesymmetrisch gezien, geen invloed heeft op de nagestreefde vereffening van de temperatuur van de smeltstroom. De smeltstroom bezit over zijn gehele uitgang dezelfde viscositeit. Dikke ‘ en/of dunne plekken in de folie, die zich wegens geometrische oorzaken vormen, 20 zijn aanzienlijk kleiner dan bij de bekende uitvoeringsvorm.

De verdeling van de niet te vermijden inwendige spanningen is zeer homogeen.

In het kader van de uitvinding bestaan met betrekking tot bijzonderheden een aantal mogelijkheden voor 25 een verdere vormgeving. Zo wordt een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding, die het warmtetransport bevordert, gekenmerkt doordat het slechts gedeeltelijk met het warmtegeleidend medium gevulde afgesloten ringspleetvormige kanaal voor het overige zoveel mogelijk luchtledig is gemaakt. In 30 het kader van de uitvinding kan met zeer veel verschillende warmtegeleidende media worden gewerkt, waarbij er alleen voor gezorgd moet worden, dat in het temperatuursgebied van I

de blaaskop, dat wil zeggen tussen de warmste plekken en de koudste plekken van het ringspleetvormige kanaal, genoeg 35 verdamping en condensatie optreedt. Het spreekt vanzelf, dat de uitvoering dusdanig moet zijn, dat het vloeibare warmtegeleidend medium zich in het warmste deel van het ring-spleetvormig kanaal bevindt. Om ervoor te zorgen dat het gecondenseerde warmtegeleidend medium op de warmste plekken 40 komt, kunnen in een autogene temperatuursvereffenaar ook 8300963 * - - 4 - hulpelementen, zoals capillair werkende inbouwdelen, zijn aangebracht. Wanneer het gaat om de gebruikelijke thermoplastische kunststoffen, kan in het algemeen gewerkt worden met gedestilleerd water als warmte-geleidend medium.

5 Constructief gezien bestaan er veel verschil lende mogelijkheden. In het algemeen wordt voldoende tempera-tuursvereffening bereikt, wanneer zowel in het mondstuk als in de doorn van de blaaskop c.q. het eigenlijke blaasgereed-schap een autogene temperatuursvereffenaar van de beschreven 10 opbouw en de beschreven werking is aangebracht. Bovendien kan echter in de verdeler een autogene temperatuursvereffenaar zijn aangebracht. Optimale omstandigheden worden bereikt, wanneer in de kern van de verdeler, concentrisch met de blaas-kopas, een andere kegelvormige ruimte is aangebracht, die 15 slechts gedeeltelijk met een in het werktemperatuursgebied van de blaaskop verdampbaar en weer condenseerbaar, warmte-geleidend medium is gevuld en bovendien drukdicht is afgesloten en zoveel mogelijk luchtledig is gemaakt, zodat op die manier een autogene temperatuursvereffenaar met de be-20 schreven werkwijze is gevormd. Het ligt in het kader van de uitvinding, dat tenminste ëën paar temperatuursvereffenaars door verbindingskanalen zijn gekoppeld.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening waarin een uitvoeringsvoorbeeld wordt 25 gegeven.

Fig. 1 toont een verticale doorsnede door een blaaskop volgens de uitvinding; en

Fig. 2 geeft op grotere schaal dan Fig. 1 een schema ter verklaring van de werking van de warmtewisselaar 30 bij een blaaskop volgens de uitvinding.

De in Fig. 1 getoonde blaaskop dient voor de produktie van een kunststofblaasfolie door het platleggen van een blaasfolieslang 1. In de principiële vormgeving bestaat de blaaskop uit een, in het uitvoeringsvoorbeeld, meer-35 voudige verdeler 2 en een blaasgereedschap bestaande uit een doorn 3 en een mondstuk 4. De blaaskop wordt bovenop een niet getekende kunststofwormstrengpers geplaatst. Uit de ringvormige uittredespleet 5 tussen de doorn 3 en het mondstuk 4 treedt in eerste instantie een slang 6 van de thermisch ge-40 plastificeerde kunststof uit, die vervolgens tot een blaas- 8300963 - 5 - folieslang wordt opgeblazen. Dat geschiedt met behulp van de blaaslucht, die via de blaasluchtkanalen 7, 8 toegevoegd resp. afgevoerd wordt. De blaasfolieslang 1 wordt later platgelegd. In het algemeen wordt de uitvoering zo gekozen, dat 5 tussen de doorn 3 en het mondstuk een cirkelvormige, met de blaaskopas 9 concentrisch ringvormige uittredespleet 5 voor de thermisch geplastificeerde kunststof ontstaat. In de Fig. is weergegeven, dat verschillende blaasgereedschappen 3, 4 op de getekende verdeler 2 kunnen worden geplaatst, die 10 ringvormige uittredespleten 5 met verschillende .diameters definiëren. Daarom ziet men links in de Fig. een kanaal 10 voor de massastroom, dat als het ware conisch breder wordt, voordat het in de ringvormige uittrede spleet 5 uitmondt, terwijl het kanaal rechts in de Fig. praktisch cilindrisch 15 loopt. De opstelling is zo gekozen, dat in tenminste ëên blaaskopdeel op zijn minst êën warmtewisselaar ter beïnvloeding van de zich rondom de blaaskopas 9 verschillend vormende dikke en/of dunne plekken in de folie is aangebracht. Volgens de uitvinding bestaat deze warmtewisselaar uit een 20 de blaaskopas 9 omringend ringspleetvormig kanaal 11 dat in hoofdzaak parallel aan de massastroom van de thermisch geplastificeerde kunststof loopt. Vooral in de geschematiseerde Fig. 2 ziet men, dat het ringspleetvormig kanaal 11 slechts gedeeltelijk met een in het werktemperatuursgebied van de 25 blaaskop verdampbaar en weer condenseerbaar, warmte-geleidend medium 12 is gevuld en bovendien drukdicht is afgesloten en daardoor als autogene temperatuursvereffenaar is uitgevoerd, die op de eerder genoemde manier adiabatisch werkt. Fig. 2 heeft betrekking op de ten opzichte van de blaaskopas 9 com-30 plete sectie A van het voorwerp uit Fig. 1. Men herkent het cirkelvormig rondlopend ringspleetvormig kanaal 11, dat geheel is afgesloten en in zijn onderste gedeelte met het warmte-geleidend medium 12 is gevuld. Verder ziet men het kanaal 10, waardoor de thermisch geplastificeerde kunststof 35 in de richting van de getekende pijl 13 stroomt. Bij 14 bevindt zich een gebied met een verhoogde temperatuur, omdat dit gebied als het ware het eerst met de stromende kunststof in aanraking komt. Daarentegen kunnen zich bij 15 en 16 gebieden met een gereduceerde temperatuur bevinden. Het tem-40 peratuursverschil behoeft slechts gering te zijn. Vervolgens 8300963 ( - 6 - treedt in deze autogene temperatuursvereffenaar in het gebied 14 van hogere temperatuur een verdamping en in de aangegeven gebieden 15, 16 van lagere temperatuur een condensatie op met als resultaat de nagestreefde temperatuursver- " 5 effening, waarbij de damp van het verdampte warmte-geleidend medium 12, zoals in Fig. 2 is weergegeven, zo stroomt, als de streeppuntlijn D weergeeft. De damp kan ook als het ware boogvormig stromen. In ieder geval wordt bereikt, dat de dikte-toleranties, die gedefinieerd worden door de dikke en/ 10 of dunne plekken in de folie, in het gebied van minder dan 5% liggen (tegenover vroeger + 8%).

Men bereikt bijzonder gunstige omstandigheden met betrekking tot de warmtewisseling en dus met betrekking tot de temperatuursvereffening, indien het slechts gedeel-15 telijk met het warmte-geleidend medium 12 gevulde afgesloten ringspleetvormige kanaal 11 voor het overige zoveel mogelijk luchtledig is gemaakt, en er praktisch geen lucht in zit.

Bij de temperaturen, die bij de gebruikelijke thermoplastische kunststoffen optreden, kan worden gewerkt met water 20 als warmte-geleidend medium 12.

In het uitvoeringsvoorbeeld van Fig. 1 heeft de blaaskop het reeds beschreven blaasgereedschap met doorn 3 en mondstuk 4 en een tweedelige verdeler 2 met een bovenste spiraalverdeler 17 en een voorgeschakeld lineair verdeel-25 kanaal 18. Men ziet, dat zowel in het mondstuk 4 alsmede in de doorn 3 een ringspleetvormig kanaal 11 als autogene tem-peratuursvereffenaar is geplaatst. Bovendien is echter ook de verdeler 2 voorzien van zulke ringspleetvormige kanalen 11. In het uitvoeringsvoorbeeld bevindt zich een extra auto-30 gene temperatuurswisselaar 19 in het verdelerdeel. Hier herkent men, concentrisch met de blaaskopas 9, een kegelvormige ruimte, die slechts gedeeltelijk met een in het werktempera-tuursgebied van de blaaskop verdampbaar en weer condenseer-baar, warmte-geleidend medium 12 is gevuld, alsmede voor het 35 overige drukdicht is afgesloten en luchtledig is gemaakt en daardoor op de beschreven wijze als temperatuursvereffenaar 19 is uitgevoerd. Niet getekend werd, dat de verschillende warmtewisselaars of temperatuursvereffenaar 11 c.g. 19 ook met elkaar verbonden kunnen zijn.

8300963

Claims (6)

1. Blaaskop voor de produktie van een kunst-stofblaasfolie door het platleggen van een blaasfolieslang, met een enkelvoudige of meervoudige verdeler en een blaas-gereedschap bestaande uit een doorn en een mondstuk, waarbij 5 in tenminste één blaaskopdeel op zijn minst ëën warmtewisselaar ter beïnvloeding van de zich rondom de blaaskopas resp. vormende dikke en/of dunne plekken in de folie, is aangebracht, met het kenmerk, dat de warmtewisselaar uit een de blaaskopas (9) omringend ringspleetvormig 10 kanaal (11) bestaat, dat in hoofdzaak parallel aan de massa-stroom van de thermisch geplastificeerde kunststof loopt, en dat het ringspleetvormig kanaal (11) slechts gedeeltelijk met een in het werktemperatuursgebied van de blaaskop ver-dampbaar en weer condenseerbaar, warmtegeleidend medium (12) 15 is gevuld en bovendien drukdicht is afgesloten en daardoor als autogene temperatuursvereffenaar is uitgevoerd.

2. Blaaskop volgens conclusie 1, m e t h e t kenmerk, dat het slechts gedeeltelijk met het warmtegeleidend medium (12) gevulde afgesloten ringspleetvormige 20 kanaal (11) voor het overige zoveel mogelijk luchtledig is gemaakt.

3. Blaaskop volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat in het ringspleetvormige kanaal (11) gedestilleerd water als warmte-geleidend medium (12) 25 zit.

4. Blaaskop volgens ëën der conclusies 1-3 in een uitvoeringsvorm met een aantal warmtewisselaars in het blaasgereedschap, met het kenmerk, dat zowel in het mondstuk (4) als in de doorn (3) een autogene tempera- 30 tuursvereffenaar (11) is geplaatst.

5. Blaaskop volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat in de kern van de verdeler (2), concentrisch met de blaaskopas (9), een kegelvormige ruimte (19) is aangebracht, die slechts gedeeltelijk met het in het 35 werktemperatuursgebied van de blaaskop verdampbaar en weer condenseerbaar, warmte-geleidend medium (12) is gevuld en bovendien drukdicht is afgesloten en daardoor als autogene 830 09 6 3 : ‘ - 8 - temperatuursvereffenaar is uitgevoerd.

7. Blaaskop volgens één der conclusies 1-6 met een aantal temperatuursvereffenaars, met het kenmerk, dat tenminste een paar temperatuursvereffenaars 5 (11,19) door verbindingskanalen zijn gekoppeld. 8300963