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DE1239839B - Process for the continuous production of biaxially stretched tubular films - Google Patents

Process for the continuous production of biaxially stretched tubular films

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Publication number
DE1239839B
DE1239839B DEK40872A DEK0040872A DE1239839B DE 1239839 B DE1239839 B DE 1239839B DE K40872 A DEK40872 A DE K40872A DE K0040872 A DEK0040872 A DE K0040872A DE 1239839 B DE1239839 B DE 1239839B
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Germany
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hose
gas
pair
plastic
seal
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Pending
Application number
DEK40872A
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German (de)
Inventor
Dipl-Ing Wilhelm Ott
Dr Walter Seifried
Dr Peter Steinau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kalle GmbH and Co KG
Original Assignee
Kalle GmbH and Co KG
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Publication date
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B29dB29d

Deutsche Kl.: 39 a3 - 7/24German class: 39 a3 - 7/24

Nummer: 1 239 839Number: 1 239 839

Aktenzeichen: K 40872 X/39 a3File number: K 40872 X / 39 a3

Anmeldetag: 1. Juni 1960Filing date: June 1, 1960

Auslegetag: 3. Mai 1967Open date: May 3, 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von biaxial gestreckten Schlauchfolien aus thermoplastischen Kunststoffen, bei dem man den Kunststoff aus einer Ringschlitzdüse zu einem Schlauch auspreßt, den ausgepreßten Schlauch durch Abkühlen verfestigt, ihn anschließend auf die unterhalb des Kristallitschmelzpunktes des Kunststoffes liegende Strecktemperatur erwärmt und dann biaxial streckt, in dem man ihn mittels eines Quetschwalzenpaares über ein in dem Schlauch zwischen einer ersten Abdichtung und dem Quetschwalzenpaar als zweiter Abdichtung eingeschlossenes Spreizgas zieht und auf den ungestreckten Schlauch eine Bremskraft ausübt.The present invention relates to a process for the continuous production of biaxially stretched Tubular films made from thermoplastics, in which the plastic is extracted from an annular slot nozzle squeezes into a tube, solidifies the squeezed tube by cooling, then it to the stretching temperature below the crystallite melting point of the plastic heated and then biaxially stretched by means of a pair of squeeze rollers over one in the Hose enclosed between a first seal and the pair of nip rollers as a second seal Spreading gas pulls and exerts a braking force on the unstretched hose.

Von den Verfahren zum biaxialen Strecken von Schlauchfolien unterhalb ihres Kristallitschmelzpunktes, also in einem Temperaturbereich, in dem der thermoplastische Kunststoff bereits verfestigt ist, sind die sogenannten Folienblasverfahren gänzlich verschieden. Bei diesen erfolgt das Weiten und Längen des ausgepreßten Schlauches im Schmelzzustand. Es besteht somit ein großer Unterschied hinsichtlich des Druckes, unter welchem das im Schlauchinneren eingeschlossene Gas gehalten wird. Bei den Folienblasverfahren handelt es sich um Gasdrücke von einigen wenigen Millimetern Wassersäule, während man bei den Verfahren, denen auch das erfindungsgemäße Verfahren zuzurechnen ist, bei gleich großem Durchmesser und gleich großer Wandstärke der Schlauchfolien einen um eine bis mehrere Zehnerpotenzen höheren inneren Gasdruck aufzuwenden hat.Of the processes for the biaxial stretching of tubular films below their crystallite melting point, i.e. in a temperature range in which the thermoplastic is already solidified, the so-called blown film processes are completely different. With these the widening takes place and Lengths of the extruded tube in the melted state. There is thus a great difference in terms of the pressure under which the gas trapped inside the hose is held. The film blowing process involves gas pressures of a few millimeters of water column, while in the case of the methods to which the method according to the invention is also to be assigned, the same applies large diameter and the same wall thickness of the tubular films one by one to several Has to apply powers of ten higher internal gas pressure.

Bei einem Verfahren dieser Art ist es daher ein besonderes Problem, zu verhindern, daß das Spreizgas, welches unter einem verhältnismäßig hohen Druck steht, den im Schmelzzustand befindlichen Teil des Schlauches aufweiten kann.In a method of this type, it is therefore a particular problem to prevent the spreading gas, which is under a relatively high pressure, the melted part of the Hose can expand.

Eine bekannte Lösung des Problems besteht darin, daß man den ausgepreßten Schlauch, nachdem er durch Abkühlung verfestigt wurde, mit einem weiteren Quetschwalzenpaar als erste Abdichtung gasdicht abschließt, also das Spreizgas von dem im Schmelzzustand befindlichen Teil des Schlauches fernhält. Um das Spreizgas zu Beginn des Verfahrens in das Schlauchinnere bringen und unvermeidlich auftretende oder durch Zufälligkeiten verursachte Änderungen des Druckes des zwischen den beiden Quetschstellen eingeschlossenen Gases ausgleichen zu können, sind verhältnismäßig umständliche Maßnahmen und Vorrichtungen erforderlich. So hat man das erste Quetschwalzenpaar mit Ringnuten versehen, um einen Durchgang für eine Gasleitung zu schaffen, Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
biaxial gestreckten SchlauchfolienA known solution to the problem is that the squeezed tube, after it has been solidified by cooling, is sealed gas-tight with a further pair of squeezing rollers as the first seal, that is, the expanding gas is kept away from the part of the tube that is in the melted state. Relatively cumbersome measures and devices are required in order to be able to bring the expansion gas into the interior of the hose at the beginning of the process and to be able to compensate for changes in the pressure of the gas trapped between the two pinch points that are unavoidable or caused by accidents. So you have provided the first pair of squeeze rollers with annular grooves to create a passage for a gas line, a process for the continuous production of
biaxially stretched tubular films

Anmelder:Applicant:

Kalle Aktiengesellschaft,Kalle Aktiengesellschaft,

Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 190-196Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 190-196

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Walter Seifried,Dr. Walter Seifried,

Dipl.-Ing. Wilhelm Ott,Dipl.-Ing. Wilhelm Ott,

Dr. Peter Steinau, Wiesbaden-BiebrichDr. Peter Steinau, Wiesbaden-Biebrich

durch welche es ermöglicht wird, durch den zentralen Dorn des Spritzkopfes zugeführtes Gas in; das zwischen den beiden Quetschstellen befindliche Schlauchstück zu bringen.by means of which it is made possible to feed gas into ; to bring the piece of hose located between the two pinch points.

Es ist auch bekannt, Schlauchfolien herzustellen, indem man einen aus einer Ringschlitzdüse nach oben extrudieren Kunststoffschlauch durch eine Flüssigkeit führt und ihn dabei innerhalb dieser Flüssigkeit durch eine in dem Kunststoffschlauch eingeschlossene Gasmenge weitet und zugleich durch entsprechend schnell auf ende Abzugswalzen in die Länge dehnt. Die Flüssigkeit wird dabei auf einer Temperatur gehalten, bei der die Ausdehnung erfolgen soll. Damit der Kunststoffschlauch nicht unmittelbar nach dem Verlassen der Ringschlitzdüse durch den Druck des eingeschlossenen Gases aufgeweitet wird, wird er unmittelbar nach dem Auspressen ein kurzes Stück durch einen hohlen Zylinder geführt, welcher sich in der besagten Flüssigkeit befindet. Dieses bekannte Verfahren führt nur zu geringfügig verfestigten Schlauchfolien und ist in dieser Hinsicht den Folienblasverfahren ähnlich.It is also known to produce tubular films by one from an annular slot nozzle after Extrude plastic tubing through a liquid and thereby place it inside it Liquid expands through an amount of gas enclosed in the plastic tube and at the same time through expands accordingly quickly on the end of the take-off rollers. The liquid is thereby on a Maintained temperature at which the expansion is to take place. So that the plastic hose is not immediately after leaving the ring slot nozzle, it is expanded by the pressure of the enclosed gas it is passed a short distance through a hollow cylinder immediately after it has been pressed out, which is in said liquid. This known method leads only slightly solidified tubular films and in this respect is similar to blown film processes.

Man kennt auch bereits ein Verfahren, bei dem zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen die aus einer Ringschlitzdüse extrudierte rohrförmige Kunststoffmasse über eine gekühlte Form geführt wird. Der Zweck dieser Form ist es, das extrudierte Rohr durch Abkühlen zu verfestigen und seine lichte Weite gleichmäßig einzustellen.One already knows a method in which to manufacture pipes from thermoplastic Plastics the tubular plastic mass extruded from an annular slot nozzle via a cooled Shape is guided. The purpose of this shape is to solidify the extruded tube by cooling it and adjust its clear width evenly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art auf einfache Weise zu verhindern, daß das unter vergleichsweise hohem Druck stehende Spreizgas den im Schmelzzustand befindlichen Teil des Schlauches ausdehnt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Abdichtung mittels derThe invention is based on the object in a method of the type described at the outset easy way to prevent that the expanding gas is under comparatively high pressure in the The melted part of the hose expands. This object is achieved according to the invention solved that the first seal by means of the

709 578/309709 578/309

Claims (1)

3 43 4 den Schlauch formenden Werkzeuge durchgeführt durch eine Vorrichtung 10 flachgelegt ist, läuft erthe hose-forming tools carried out by a device 10 is laid flat, it runs und der ungestreckte Schlauch beim Kühlen entweder durch das Quetschwalzenpaar 6, welches das Spreiz-and the unstretched hose during cooling either by the pair of nip rollers 6, which the spreading von außen gegenüber dem Druck des Spreizgases ab- gas hier abdichtet. Spreizgas 5 wird zu Anfang desfrom the outside against the pressure of the expanding gas seals off here. Spreading gas 5 is at the beginning of the gestützt oder gasdicht über einen Dorn gezogen wird. Verfahrens durch eine Gasleitung 8, welche durchsupported or pulled gas-tight over a mandrel. Process through a gas line 8, which through Das Verfahren nach der Erfindung hat neben dem 5 die Düse 2 und bei Verwendung eines Domes 3 b The method according to the invention has, in addition to the 5, the nozzle 2 and, if a dome is used, 3 b Fortfall des ersten Quetschwalzenpaares den Vorteil, auch durch diesen geht, in das Schlauchinnere ge-Elimination of the first pair of squeeze rollers has the advantage that it also goes through this one into the interior of the hose. daß man dabei Schläuche mit dickerer Wandstärke führt. Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeitthat one leads hoses with thicker walls. The ratio of the peripheral speed auspressen und zu Schlauchfolien strecken kann als des Quetschwalzenpaares 6 zu der Abzugsgeschwin-can squeeze out and stretch to tubular films than the pair of nip rollers 6 to the take-off speed bei dem bisher bekannten Verfahren zum biaxialen digkeit der Transporteinrichtung 7 ergibt denin the previously known method for the biaxial tightness of the transport device 7 results in the Strecken von Schläuchen, bei welchem der Schlauch io Streckungsgrad in Folienlaufrichtung,Stretching of hoses at which the hose is stretched in the direction of travel of the film, auch vor dem Strecken zur Abdichtung des Spreiz- Das Verhältnis des Durchmessers des gestrecktenalso before stretching to seal the spreading The ratio of the diameter of the stretched gases durch ein Quetschwalzenpaar geführt wird. Schlauches zu dem des ungestreckten ergibt dasgases is passed through a pair of nip rollers. Hose to that of the unstretched one results in this Wenn die Wandstärke des Schlauches nämlich ein Querstreckverhältnis.If the wall thickness of the hose namely a transverse stretch ratio. gewisses Maß übersteigt, kann man ihn mit einem Bei Anwendung des äußeren Kalibrierrohres 3If the outer calibration tube 3 Quetschwalzenpaar nicht mehr gasdicht abquetschen, 15 stützt dieses den Schlauch 1 gegenüber dem DruckNo longer squeeze the pair of squeeze rollers in a gas-tight manner, 15 this supports the hose 1 against the pressure ohne ihn an den Faltkanten zu brechen. Auch wird des Spreizgases 5 ab und verhindert eine Dehnungwithout breaking it at the folds. The expansion gas 5 is also reduced and prevents expansion die Gefahr einer Beschädigung des Schlauches, welche des im plastischen Zustand befindlichen Teils desthe risk of damage to the hose, which is in the plastic state part of the bei dem bekannten Verfahren infolge Regulierung ausgepreßten Schlauches oder Rohres,in the known method as a result of regulation of the pressed hose or pipe, des Gasdruckes mit Hilfe einer durch das Quetsch- Vorzuziehen ist im allgemeinen die Anwendungof the gas pressure with the help of a by the squeezing preference is generally the application walzenpaar geführten Gasleitung auftritt, bei dem 20 eines Innendornes 3 b. Er dichtet den im plastischenroller pair guided gas line occurs, in which 20 of an inner mandrel 3 b. He composes it in the plastic erfindungsgemäßen Verfahren vermieden. Mit dem Zustand befindlichen Teil des Schlauches 1 von demmethod according to the invention avoided. With the state located part of the hose 1 of the bereits genannten Vorteil, biaxial gestreckte Schlauch- Spreizgas ab und verhindert somit auch eine Deh-already mentioned advantage, biaxially stretched hose expansion gas and thus also prevents expansion folien von größerer Dicke als bisher herstellen zu nung dieses Schlauchteiles. Die Abdichtung mittelsProduce foils of greater thickness than before for this hose part. The seal by means of können, ist auch der Fortschritt verbunden, daß man eines Innendornes 3 b ist an sich ausreichend. Solltecan, progress is also linked to the fact that an inner mandrel 3 b is sufficient in itself. Should jetzt auch solche Kunststoff-Folien kontinuierlich 25 in Einzelfällen der Anlagedruck des Schlauches annow also such plastic foils continuously 25 in individual cases the contact pressure of the hose biaxial strecken kann, welche in einem hohen Maße den Innendorn 3 b nicht ausreichen, um einen luft-can stretch biaxially, which to a large extent do not suffice the inner mandrel 3 b to produce an air- biaxial gestreckt werden müssen, wenn man Folien dichten Abschluß zu erreichen, kann durch Vor-must be biaxially stretched, if you want to achieve a tight seal with foils, can be done by von gleichmäßiger Dicke und gleichmäßigen Eigen- setzen flexibler Dichtungselemente 9 (Fig. 3), dieof uniform thickness and uniform self-setting of flexible sealing elements 9 (FIG. 3), the schäften erhalten will. entweder auf Grund ihrer Eigenelastizität oder durchwants to receive business. either due to their own elasticity or by Entgegen aller Erwartung hat sich gezeigt, daß trotz 30 den Druck von Federn, eines Gases oder einer Flüs-Contrary to all expectations, it has been shown that despite the pressure of springs, a gas or a fluid des bei dem Verfahren im Inneren des Schlauches sigkeit an der Innenwandung des Schlauches zurthe sigkeit in the process inside the hose on the inner wall of the hose for herrschenden beträchtlichen Gasdruckes von bei- Anlage kommen, die Gasdichtigkeit erreicht werden,the prevailing considerable gas pressure from the system, the gas tightness can be achieved, spielsweise 150 bis 3000 mm Wassersäule keine De- Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auffor example 150 to 3000 mm water column no de- The method according to the invention is based on formationen des nicht verfestigten Teiles des Schlau- alle streckbaren thermoplastischen Kunststoffe erfolg-formations of the non-solidified part of the loop- all stretchable thermoplastics successful- ches eintreten, welche einen regelmäßigen, kontinu- 35 reich anwendbar. Als Beispiel seien Polyäthylen, PoIy-ches occur which have a regular, continuously applicable 35. Examples are polyethylene, poly- ierlichen Ablauf der Schlauchherstellung verhindern propylen und Polyester, wie Polyterephthalsäure-propylene and polyester, such as polyterephthalic acid- würden. glykolester, genannt.would. glycol ester, called. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird im fol- Patentanspruch·
genden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 derThe method according to the invention is defined in the following claim
with reference to Figs. 1 to 3 of the Zeichnung erläutert. Von ihnen zeigt 4° Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung vonDrawing explained. Of them, 4 ° shows processes for the continuous production of Fig.l in vereinfachter Darstellung und teilweise biaxial gestreckten Schlauchfolien aus thermoim Schnitt die bei dem Verfahren benötigten Vor- plastischen Kunststoffen, bei dem man den Kunstrichtungen; in stoff aus einer Ringschlitzdüse zu einem SchlauchFig.l in a simplified representation and partially biaxially stretched tubular films made of thermoim Cut the pre-plastic plastics required in the process, in which the art directions; in fabric from an annular slot nozzle to a hose F i g. 2 ist in größerem Maßstab und im Schnitt auspreßt, den ausgepreßten Schlauch durch Ab-F i g. 2 is pressed out on a larger scale and in section, the pressed hose by ein gekühlter Dorn und in 45 kühlen verfestigt, ihn anschließend auf die unter-a chilled mandrel and solidified in 45 cools, then put it on the lower F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Domes halb des Kristallitschmelzpunktes des KunststoffesF i g. 3 another embodiment of the dome halfway through the crystallite melting point of the plastic dargestellt. liegende Strecktemperatur erwärmt und dannshown. lying stretching temperature and then heated Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der biaxial streckt, indem man ihn mittels einesIn the method according to the invention, the biaxial stretching by means of a aus einer Ringschlitzdüse 2 austretende, plastische Quetschwalzenpaares über ein in dem SchlauchA pair of plastic squeeze rollers emerging from an annular slot nozzle 2 via an in the hose Kunststoffschlauch 1 unmittelbar nach dem Austritt 50 zwischen einer ersten Abdichtung und demPlastic tube 1 immediately after the exit 50 between a first seal and the durch ein gekühltes metallisches Werkzeug geformt Quetschwalzenpaar als zweiter Abdichtung ein-formed by a cooled metal tool pair of squeezing rollers as a second seal und verfestigt. Das Werkzeug kann als den Schlauch 1 geschlossenes Spreizgas zieht und auf den un-and solidified. The tool can pull closed expansion gas as the hose 1 and on the un- umgebendes Kalibrierrohr 3 (Fig. 1) oder als im gestreckten Schlauch eine Bremskraft ausübt,surrounding calibration tube 3 (Fig. 1) or as exerts a braking force in the stretched hose, Inneren des Schlauches 1 angeordneter Dorn3b dadurch gekennzeichnet, daß die ersteInside the hose 1 arranged mandrel 3b, characterized in that the first (Fig. 2 und 3) ausgebildet sein. Eine geeignete Trans- 55 Abdichtung mittels der den Schlauch formenden(Fig. 2 and 3) be formed. A suitable trans- 55 seal by means of the hose forming porteinrichtung 7 bestimmt die Abzugsgeschwindig- Werkzeuge durchgeführt und der ungestreckteport device 7 determines the Abzuggeschwindig- tools carried out and the unstretched keit des Schlauches von der Düse 2. Nach der Er- Schlauch beim Kühlen entweder von außenspeed of the hose from the nozzle 2. After the Er hose when cooling either from the outside wärmung auf Strecktemperatur in einem Wärme- gegenüber dem Druck des Spreizgases abgestütztwarming to the stretching temperature in a heat based on the pressure of the expansion gas kanal 4 wird der Schlauch 1 durch Ziehen über das oder gasdicht über einen Dorn gezogen wird.channel 4, the hose 1 is pulled by pulling over the or gas-tight over a mandrel. in ihm eingeschlossene Spreizgas in die Breite ge- 60 ,—Spreading gas enclosed in it in the width 60 , - streckt, wobei durch entsprechend hohe Abzugsge- In Betracht gezogene Druckschriften:stretches, whereby due to correspondingly high deductible documents: schwindigkeit des Quetschwalzenpaares 6 zugleich Britische Patentschrift Nr. 787 479;speed of the pair of nip rollers 6 at the same time British patent specification No. 787 479; die Längsstreckung erfolgt. Nachdem der Schlauch 1 französische Patentschrift Nr. 1 217 997.the longitudinal stretching takes place. After the hose 1 French patent specification No. 1 217 997. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 578/309 4.67 © Bundesdruckerei Berlin709 578/309 4.67 © Bundesdruckerei Berlin
DEK40872A 1960-06-01 1960-06-01 Process for the continuous production of biaxially stretched tubular films Pending DE1239839B (en)

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