DE102005006474A1 - Blown tubular plastic production involves extruded tubular film passing expandable bellows which is internally cooled and held at pressure above atmospheric - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Blasfolien.The The present invention relates to a method and an apparatus for the production of blown film.
Bei der Herstellung von Blasfolien werden Ringdüsen verwendet, aus denen heiße Kunststoffschmelze insbesondere von unten nach oben abgezogen und einer einige Meter über der Düse befindlichen Flachlegung zugeführt wird, um sie von dort über Umlenkrollen im Allgemeinen einem Wickler zuzustellen. Auf dem Weg zur Flachlegung kühlt die Folie so weit ab, dass sie nicht verblockt.at In the production of blown film ring nozzles are used, from which hot plastic melt especially deducted from bottom to top and a few feet above the Nozzle located Flattening supplied is going to transfer them from there To deliver pulleys in general to a winder. On the way for flattening cools slide the film off so far that it does not lock.
Um diese Abkühlung zu beschleunigen, wird der Folienschlauch innen und/oder außen mit Kühlluft beaufschlagt. Im Inneren des Schlauches ist meist der Druck erhöht, wodurch der Schlauchdurchmesser anwächst und die Folie unter Abnahme der Schichtdicke verstreckt wird. Der Umfang wird dabei mit Hilfe von umlaufenden Sensoren ermittelt.Around this cooling To accelerate, the film tube inside and / or outside with cooling air applied. Inside the tube, the pressure is usually increased, causing the hose diameter increases and the film is stretched while decreasing the layer thickness. Of the Scope is determined by means of rotating sensors.
Ein
solcher Blaskopf ist z.B. in der
Nachteile der Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik liegen darin, dass die Foliendicke schwanken kann, dass die Produktionsgeschwindigkeit relativ niedrig ist und dass das Strecken der Folie nicht befriedigend einstellbar ist, da nicht in Längs- und Querrichtung auf den Herstellungsprozess eingewirkt werden kann, regeln lässt sich allein die Kühlluftzufuhr.disadvantage the prior art methods and devices are that the film thickness can fluctuate, that the production speed is relatively low and that stretching the film is not satisfactory is adjustable, since not in longitudinal and transverse direction can be acted upon the manufacturing process, can be regulated only the cooling air supply.
Ein weiteres Problem bei der Herstellung von Blasfolien besteht im Anfahren der Vorrichtung. Einbaukörper im Inneren des Folienschlauches stören dessen Auf nehmen, da dieser anfänglich wegen des fehlenden inneren Überdrucks noch nicht aufgeweitet ist. Das Deutsche Gebrauchsmuster G 92 14 651 U1 schlägt daher einen Blasfolienextrusionskopf vor, der einen Innenkühlring mit stufenlos einstellbarem Innendurchmesser aufweist. Die Kühlung des Folienschlauches erfolgt über neben der Ringdüse am Außen- und Innenmantel bzw. zusätzlich oberhalb und unterhalb von Gummi-elastischen Membranen eingeblasene Kühlluft.One Another problem in the production of blown film is starting up the device. An assembly unit inside the film tube interfere with its take, because of this initially because of the lack of internal overpressure not yet expanded. The German Utility Model G 92 14 651 U1 beats therefore, a blown film extrusion head having an inner cooling ring with has continuously adjustable inner diameter. The cooling of the Foil tube is over next to the ring nozzle on the outside and inner sheath or in addition blown above and below by rubber-elastic membranes Cooling air.
Versuche mit einer solchen Vorrichtung haben ergeben, dass hierbei eine stabile Fahrweise bei erhöhter Produktionsgeschwindigkeit nicht erreicht werden kann. Die sogenannte Frostgrenze, bei der das Kunststoffmaterial soweit erstarrt, dass es ohne Formänderungen des Schlauches vom Kopf abgezogen werden kann, wandert nach oben aus, d.h., der Schlauch wird übermäßig gedehnt, was zu schlechten Folieneigenschaften (Festigkeit) und zu einer instabilen Blase führen kann.tries with such a device have shown that this is a stable Driving at elevated Production speed can not be achieved. The so-called Frost limit at which the plastic material solidifies so far that it without shape changes the hose can be removed from the head wanders upwards that is, the tube is overstretched, resulting in poor film properties (strength) and one lead to unstable bubble can.
Dies lässt sich darauf zurückführen, dass die heiße Folie den aufgeblasenen Balg insbesondere durch Konvektion stark aufheizt, wobei die verwendeten Gummi-elastischen Materialien schlechte Wärmeleiter sind und daher die Wärme nicht ausreichend abgeführt werden kann. Erschwert wird dies dadurch, dass die Kühlluft im Spalt zwischen Balg und Schlauch im wesentlichen laminar strömt, was den Wärmetausch durch Konvektion an den relativ starken Grenzschichten behindert.This let yourself attributed to that the hot one Foil the inflated bellows especially by convection strong heats up, the rubber-elastic materials used being poor heat conductor are and therefore the heat not sufficiently dissipated can be. This is complicated by the fact that the cooling air in Gap between bellows and hose flows essentially laminar, which the heat exchange obstructed by convection at the relatively strong boundary layers.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, unter Beibehalt des Vorteils des erheblich vereinfachten Anfahrens der Folienblasanlage mit expandierbarem Einbaukörper diesen so auszugestalten, dass stabiler Betrieb ohne Auswandern der Frostgrenze möglich wird.The The present invention is therefore based on the task under Maintaining the advantage of significantly simplified start-up Folienblasanlage with expandable mounting body to design this so that stable operation without emigration of the frost limit becomes possible.
In einer Weiterentwicklung soll dieser Einbaukörper so ausgestaltet werden, dass mit seiner Hilfe Korrekturen von Betriebsschwankungen möglich werden, um letztlich erheblich gesteigerte Produktionsgeschwindigkeiten möglich zu machen. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Verfahren gemäß Hauptanspruch und einer Vorrichtung gemäß Hauptnebenanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.In a further development of this mounting body is to be designed so that with its help corrections of operational fluctuations become possible, ultimately significantly increased production speeds possible close. The solution This object is achieved by a method according to the main claim and a device according to main secondary claim. Advantageous embodiments can be found in the subclaims.
Die Erfindung hat dabei erkannt, dass die Außenkühlung des expandierbaren Einbaukörpers nicht ausreicht, um eine befriedigende Fahrweise zu ermöglichen, erfindungsgemäß wird das Expansionsmittel nicht lediglich zur Formveränderung des Einbaukörpers verwendet, sondern zusätzlich in einem Kühlkreislauf geführt. Das Kühl-/Expansionsmittel kann dabei eine Flüssigkeit und/oder ein Gas sein, wobei der Einbaukörper auch mit der Flüssigkeit grundsätzlich vollständig gefüllt sein kann.The The invention has recognized that the external cooling of the expandable mounting body not sufficient to allow a satisfactory driving style, According to the invention is Expansion means not only used to change the shape of the mounting body, but in addition in a cooling circuit guided. The cooling / expansion agent can be a liquid and / or be a gas, wherein the mounting body also be completely filled with the liquid can.
Besonders vorteilhaft läßt man dabei einen Teil des flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmittels über entsprechende Öffnungen des expandierbaren flexiblen Balgens in die vorbeiströmende Kühlluft bzw. auf die Innenseite des heißen Schlauches ausströmen, wobei im Balgen ein entsprechender Überdruck aufrechterhalten bleibt, um die Formstabilität des Einbaukörpers zu gewährleisten. Hierdurch werden die Grenzschichten am Balg und an der Folie durchstoßen und eine die Kühlung intensivierende Turbulenz erzeugt, wobei im Falle der Verwendung eines (zusätzlichen) Flüssigkühlmittels, vorzugsweise Wasser, Tröpfchen in den Luftstrom gelangen und in diesem unter Wärmeentzug verdampfen.A portion of the liquid and / or gaseous coolant is particularly advantageously allowed to flow out through corresponding openings of the expandable flexible bellows into the passing cooling air or onto the inside of the hot hose, wherein a corresponding overpressure is maintained in the bellows in order to increase the dimensional stability of the installation body guarantee. As a result, the boundary layers are pierced on the bellows and on the film and generates a cooling intensifying turbulence, wherein in the case of using an (additional) liquid coolant, preferably water, get droplets in the air stream and evaporate in this under heat extraction.
Die flexible Wandung des Einbaukörpers ist dabei vorzugsweise nicht elastisch und mit Metallfasern durchwirkt oder weist Flächenbereiche aus Metallfolie auf, um die Wärmeleitung zu verbessern. Die nicht flexible Wandung hat dabei den Vorteil, dass sie zum Anfahren der Anlage unter Schrumpfen evakuiert werden kann, im Betrieb aber auch bei Druckschwankungen formstabil bleibt. Dies ist dann von besonderer Bedeutung, wenn durch Veränderung der Menge an gasförmigem Kühlmittel eine Temperaturschwankung ausgeglichen werden soll. Bei einer elastischen Membran hätte dies bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise eine Durchmesserveränderung zur Folge.The flexible wall of the installation body is preferably not elastic and permeated with metal fibers or has areas made of metal foil on to the heat conduction to improve. The non-flexible wall has the advantage that they are evacuated to start the system while shrinking can, during operation but also with pressure fluctuations remains dimensionally stable. This is of particular importance when, by changing the Amount of gaseous coolant a temperature fluctuation should be compensated. In an elastic Membrane would have this in the procedure according to the invention a diameter change result.
Die der Folienaufweitung zugekehrte Außenfläche des Einbaukörpers kann dabei vorzugsweise eine Form aufweisen, die parallel zu mindestens einem Bereich des S-Schlags der Folien liegt. Als vorteilhaft hat sich ferner erwiesen, unterhalb des Einbaukörpers einen Freiraum zu belassen, der als Dämpfungsglied wirkt, in welchem die Luftströmung aber auch verlangsamt ist und somit für eine Druckdifferenz wie auch der Raum über dem Spalt sorgt.The the film widening facing outer surface of the mounting body can preferably have a shape parallel to at least a region of the S-beat of the films lies. As beneficial further proved to leave a free space below the mounting body, as the attenuator acts, in which the air flow but is slowed down and thus for a pressure difference as well as the space above the gap provides.
Die Kühlung des Schlauches kann mit Kühlluft von außen, alternativ oder zusätzlich auch mit der Blasluft über den Ringspalt bewirkt werden, was insofern vorteilhaft ist, da im Spalt die Strömungsgeschwindigkeit stark erhöht ist und damit entsprechend effektiv Wärme abgeführt werden kann.The cooling of the hose can with cooling air from the outside, alternatively or additionally even with the blowing air over the annular gap can be effected, which is advantageous insofar as in Cleave the flow velocity greatly increased is and thus correspondingly effective heat can be dissipated.
Neben der Ausbringung von Kühlluft eröffnet das erfindungsgemäße Vorgehen auch die Möglichkeit, kühlende Feststoffe, wie z.B. kleine Eispartikel oder Flüssigkeitströpfchen in den Spalt einzutragen, um durch Schmelzwärme- und/oder Verdampfungswärmeentzug die Kühlung deutlich zu beschleunigen.Next the application of cooling air that opens inventive approach also the possibility cooling Solids, e.g. small ice particles or liquid droplets in the gap to enter by heat of fusion and / or evaporation heat extraction the cooling significantly accelerate.
Eine weitere Möglichkeit zur Einflussnahme auf die Produktqualität besteht darin, dass man den Einbaukörper während des Blasvorgangs versetzt. Dies kann in vertikaler oder insbesondere auch in horizontaler Richtung geschehen, so dass die Folie nahe der Außenfläche des Einbaukörpers gehalten wird, ohne diesen zu berühren. Dies bewirkt eine Vergleichmäßigung des Abziehens des Schlauches, da dieser hinsichtlich seiner Längsachse fixiert wird und damit eine Produktverbesserung auch unter gesteigerter Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht. Dies ist unabhängig davon, ob die Kühl- bzw. Blasluft in Förderrichtung oder entgegengesetzt dazu durch den Spalt strömt. Unterhalb des Einbaukörpers sind daher entsprechende Blas- oder Saugöffnungen vorgesehen.A another possibility To influence the product quality is that the body during the Blowing process offset. This can be in vertical or in particular also done in a horizontal direction so that the film is close the outer surface of the installation body is held without touching it. This causes a homogenization of the Pulling off the hose, as this with respect to its longitudinal axis is fixed and thus a product improvement even under increased Production speed allows. This is independent of whether the cooling or blowing air in the conveying direction or, conversely, through the gap. Below the mounting body are therefore corresponding blowing or suction openings intended.
Durch das vertikale Versetzen kann der Eintritt der intensiven Kühlung innerhalb des Spaltes nach oben oder unten verlegt werden, um so optimierte Verhältnisse im Schlauch zu gewährleisten. Mit einem horizontalen Versatz lassen sich Viskositätsunterschiede des thermoplastischen Materials im Düsenring ausgleichen, die durch Temperaturdifferenzen oder Mischungsinhomogenitäten beim Extrudieren auftreten können, was natürlich zu einem ungleichmäßigen Recken und damit zu Dickeunterschieden führt. Versetzt man den Einbaukörper quer zur Längsachse, so tritt auf der Gegenseite ein geringeres Recken auf, da hier der Weg des Extrudats kürzer wird und umgekehrt ein stärkeres an der Versatzseite.By The vertical displacement can be the entry of intense cooling within of the gap can be laid up or down so as to optimize conditions to ensure in the hose. With a horizontal offset can be viscosity differences of the thermoplastic Material in the nozzle ring compensate by temperature differences or mixing inhomogeneities Extruding can occur which of course to an uneven stretching and thus leads to thickness differences. If you put the body transversely to longitudinal axis, so occurs on the opposite side a lesser stretching, since here the Way of extrudate shorter becomes stronger and vice versa at the offset side.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in den Spalt von oben über den Einbaukörper entgegen zur Förderrichtung des Schlauches zusätzlich Wasser einzutragen, was vorteilhaft so geschieht, dass kein Wasser den Spalt nach unten verlässt, d.h. die Wassermenge und die Spaltdimensionen sind konstruktiv und verfahrenstechnisch darauf abzustimmen, beispielsweise durch die vertikale Spaltlänge und die Druckregelung im Schlauchinneren. Die Oberfläche des Einbaukörpers kann vorteilhaft auch durch Vertiefungen oder Erhebungen in Form von Noppen profiliert sein, z.B. um in den Vertiefungen Flüssigkeit durch Oberflächenvergrößerung einzufangen.A another possibility is in the gap from the top over the mounting body opposite to conveying direction the hose in addition Entering water, which advantageously happens so that no water leaving the gap down, i.e. the amount of water and the gap dimensions are constructive and procedurally to vote on, for example by the vertical gap length and the pressure regulation inside the hose. The surface of the mounting body can advantageous also by depressions or elevations in the form of knobs profiled, e.g. to capture liquid in the wells by surface enlargement.
Eine weitere Möglichkeit der Regelung der Verfahrensparameter besteht erfindungsgemäß darin, dass man den Einbaukörper rotiert, in Schwingung versetzt oder oszilliert.A another possibility the regulation of the process parameters according to the invention consists in that one the installation body rotated, vibrated or oscillated.
In besonders bevorzugter Weise ist der Einbaukörper so ausgelegt, dass dessen Form auch im Betrieb veränderbar ist, so dass der Durchmesser des Ringspaltes vergrößert oder verkleinert werden kann.In Particularly preferably, the mounting body is designed so that its Form also changeable in operation is, so that the diameter of the annular gap is increased or can be downsized.
Das Kühlmittel wird erfindungsgemäß vorzugsweise über im Inneren des Balgens des Einbaukörpers befindliche Düsen auf den oberen Bereich von dessen Wandung aufgesprüht, wo es als geschlossener Film unter Schwerkraft herabläuft. Die Verweilzeit des Films und dessen Verteilung kann durch Rotation des Einbaukörpers beeinflußt werden. Ein Teil des Flüssigkeitsfilms wird wie oben erläutert vorteilhaft unter Aufrechterhaltung des Innenüberdrucks in den Spalt zwischen Folie und Balgen gesprüht.The coolant is inventively preferably over in the interior the bellows of the installation body located nozzles sprayed on the top of its wall where it is as a closed film runs down under gravity. The residence time of the film and its distribution can be influenced by rotation of the mounting body. Part of the liquid film is explained as above advantageous while maintaining the internal overpressure in the gap between Foil and bellows sprayed.
Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, die Kühlung segmentiert durchzuführen, wobei das in den Balgen ausgetragene Kühlmittel bereichsweise unterschiedliche Temperaturen oder Volumenströme aufweisen kann.there it is basically also possible, the cooling perform segmented, wherein the discharged in the bellows coolant partially different Have temperatures or flow rates can.
Die Veränderung des Durchmessers des Balgens kann bei Verwendung (Gummi-) elastischer Materialien durch Druckveränderung geschehen.The change in the diameter of the Balgens can be done by using (rubber) elastic materials by pressure change.
Bei Verwendung starrer flexibler Gewebe wird vorgeschlagen, einen Balgenball zu verwenden, der oben und unten an Scheiben befestigt ist, die aufeinander zugefahren oder voneinander distanziert werden, wobei eine tonnenförmige oder linsenförmige Kontur entsteht, an der der Folienschlauch vorbeigeführt wird. Der Einbaukörper ruht auf einem zentralen Rohr, welches die Zuführleitungen für das Kühlmittel aufnimmt und kann auf diesem auf- und abbewegt werden.at Using rigid flexible fabric is suggested using a bellows ball to be used, which is attached to the top and bottom of discs that closed or distanced from each other, wherein a barrel-shaped or lenticular Contour is created, where the film tube is passed. The installation body resting on a central tube, which the supply lines for the coolant absorbs and can be moved up and down on this.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann das Schrumpfverhalten durch Regelung der Abzugsgeschwindigkeit und des Blasenradius verändert bzw. genau eingestellt werden und insbesondere lässt sich die Produktionsgeschwindigkeit der Anlage erheblich steigern, da die Betriebsparameter durch Form- und Lageanpassung des Einbaukörpers optimiert und in der Weiterentwicklung der Erfindung auch in relativ weiten Bereichen verändert werden können.With the solution according to the invention can Shrinkage by regulating the withdrawal speed and the Bubble radius changed or can be set precisely and in particular can be the production speed significantly increase the plant's capacity as the operating parameters are and positional adjustment of the mounting body optimized and in the further development of the invention also in relative changed in many areas can be.
Anhand
der beiliegenden Figur wird die vorliegende Erfindung näher erläutert. Dargestellt
ist ein Ringdüsenkörper
Der
Schlauch
Der
Einbaukörper
Der
Einbaukörper
Im
Inneren des Balgens
Darüber hinaus
kann der Balgen
Zur Aufrechterhaltung des Innendrucks, d.h. der Formstabilität, ist daher ein Druckwächter vorgesehen, der den erforderlichen Überdruck aufrechterhält und die Volumenverluste im Balgeninneren ausgleicht.to Maintaining the internal pressure, i. the dimensional stability, therefore, is a pressure monitor provided that maintains the required pressure and the Compensates for volume losses in the bellows interior.
Im
unteren Ring
Über die
Düsen
Letztlich führt dies zu einer erheblich gesteigerten Produktionsgeschwindigkeit und zu einer wesentlichen, durch erhöhte Konstanz der Betriebsbedingungen gesteigerte Produktqualität, da Foliendeckenschwankungen unterbunden werden.Ultimately does this to a significantly increased production speed and too a substantial, increased by Consistency of operating conditions increased product quality, as Foliendeckenschwankungen be prevented.
- 11
- Ringdüsering nozzle
- 22
- Schlauchtube
- 33
- Rohrpipe
- 44
- Kanälechannels
- 55
- RingdüsenkörperRing nozzle body
- 66
- Bereich der SchlauchaufweitungArea the hose widening
- 77
- Rand des Einbaukörpersedge of the installation body
- 88th
- Spaltgap
- 99
- Raumroom
- 1010
- Raumroom
- 1111
- EinbaukörperAn assembly unit
- 1212
- entleerter EinbaukörperDumped An assembly unit
Claims (19)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102005006474A DE102005006474A1 (en) | 2005-02-12 | 2005-02-12 | Blown tubular plastic production involves extruded tubular film passing expandable bellows which is internally cooled and held at pressure above atmospheric |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE102005006474A DE102005006474A1 (en) | 2005-02-12 | 2005-02-12 | Blown tubular plastic production involves extruded tubular film passing expandable bellows which is internally cooled and held at pressure above atmospheric |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102005006474A1 true DE102005006474A1 (en) | 2006-08-17 |
Family
ID=36746033
Family Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |