DE1778959B1

DE1778959B1 - Vorrichtung zum abkuehlen einer durch strangpressen herge stellten schlauchfolienbahn aus thermoplastischem kunst stoff

Info

Publication number: DE1778959B1
Application number: DE19681778959
Authority: DE
Inventors: Princen Hermanus Hendricus
Original assignee: SHELL INT RESEARCH
Current assignee: SHELL INT RESEARCH
Priority date: 1967-06-26
Filing date: 1968-06-24
Publication date: 1971-10-14
Also published as: ES355383A1; BE717068A; CH475843A; MY6900201A; SE330082B; FR1569444A; GB1120075A; DK120822B; US3507006A; NL6808850A

Description

In F i g. 1 erkennt man einen Extruder 10, der mit _{Hilfe ei}n_er ringförmigen Düse im Düsenkopf eine hlhfi Fli 13 Bi A

selbst ist starr und m ihren Abmessungen nicht ver- _{Hilfe ei}n_er ringförmigen Düse im Düsenkopf eine stellbar. Die Form und Anordnung der Führungs- 15 _schlauchförmige Folie 13 erzeugt. Beim Austreten wand gegenüber dem Folienschlauch hat jedoch _{der sc}hlauchförmigen Folie aus der Düse wird das einen erheblichen Einfluß auf den Kühlgasstrom und Erzeugnis mit Hilfe von Druckluft aufgeblasen, die damit auch auf die gesamte Kuhlwirkung der Vor- _{über eme in dem} ofenkopf vorgesehene Leitung richtung. Wenn bei einer bekannten Vorrichtung die- _zugeführt wird, so daß sich der Schlauch ausdehnt ser Art die Arbeitsbedingungen geändert werden und _{ao oder} erweitert, während er an seiner Außenfläche mit beispielsweise eine neue Strangpreßdüse von ande- _{Hilfe von Kühlluft ab}c_ekühlt wird, die aus einem rem Durchmesser oder anderer Breite eingesetzt wird gleichachsig mit der schlauchförmigen Folie auf des- oder die Produktionsgeschwmdigkeit bzw. die Tem- _{sen Außenseite} angeordneten Kühlring 19 ausströmt, peratur des thermoplastischen Materials beim Aus- _{Der K}ühlring ist in Fi g. 1 insgesamt mit 19 bezeichpressen geändert wird bzw mit anderen Druckver- _{25 net; doch werden für die in den übri£en} Figuren darhaltnissen beim Aufblasen des Foliensch auches ge- gestellten Kühlringkonstruktionen gegebenenfalls anarbertet wird, so muß entweder em anderer Kühl- _dere ßezuaszahlen zur Bezeichnung verwendet. Die ring eingesetzt werden, oder es muß die Fuhrungs- abgekühlte* und aufgeblasene schiauchförmige Folie wand durch eme andere ersetzt werden. Es ist dabei _{13 wird zw}i_sch_en zwei zum Flachdrücken der Folie schwierig vorauszusagen, welche Form der Füh- 30 _di_enenden Flächen 14 zusammengedrückt und durch rungswand für diese neuen Betriebsbedingungen am umlaufende Zugwalzen 15 nach vorn gezogen, mittels günstigsten ist, um die beste Kühlwirkung zu erzielen. _deren gleichzeitig die schlauchförmige Folie 13 an Dies kann nur durch zeitraubende und umständliche _{dieser Stelle} geschlossen gehalten wird, damit die Versuche ermittelt werden. _zuin Aufblasen der Folie 13 dienende Luft nicht ent-

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung 35 _weichen kann.

zum Abkühlen einer durch Strangpressen hergestell- _{Der Küh]rin}g _{19 ist auf dem den} Strangpreßkopf

h hl K _trage_nden Ende des Extruders 10 so angeordnet, daß

_{das heiße Fo}ii_enmaterial sofort nach dem Verlassen _{der Düse mit der aus dem Ring 19 austre}tenden ₄o Kühlluft in Berührung kommt. Die Luft wird dem Kühlring 19 über eine Rohrleitung 16 zugeführt. In _dem Kühlring 19 wird die Luft gleichmäßig über den Umfang des Rings verteilt, um einen gleichmäßigen Kühlluftstrom in der Umgebung der schlauchförmi-Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin- 45 gen Folie 13 zu erzeugen. Auf ihrem Wege längs der dungsgemäßen Vorrichtungen ergeben sich aus den schlauchförmigen Folie wird die Kühlluft durch eine Unteransprüchen. ringförmige Führungswand 11 geführt, die gleich-

Bei der erfmdungsgemäßen Vorrichtung kann ohne achsig mit der schlauchförmigen Folie 13 angeordnet Auswechseln der Führungswand bzw. des Kühlringes ist und zusammen mit dieser einen ringförmigen die jeweils zweckmäßigste Form der Führungswand 50 Strömungswes für die Luft abgrenzt. Die erforderliche durch Versuche schnell und einfach ermittelt werden. Form dieses ringförmiaen Strömunasweges richtet sich Die Form der Führungswand kann sogar noch wäh- nach verschiedenen Faktoren, z. B. der Wandstärke rend des Strangpressens geändert werden, ohne den und der Temperatur der thermoplastischen Folie 13, Betrieb der Strangpresse zu unterbrechen. Die Füh- sowie nach dem sogenannten Aufblasverhältnis, d. h. rungswand kann unabhängig von dem Teil des Kühl- 55 dem Verhältnis zwischen dem Durchmesser des aufringes verstellt werden, der mit den Austrittsöffnun- geblasenen Schlauchs und dem Durchmesser der gen für das Kühlgas versehen ist, also ohne daß Folie 13 an der Düse des Extruders 10.
hierdurch die Zufuhr des Kühlgases beeinflußt wird. Der Kühirina: 19 und die Führunaswand 11 sind

Selbstverständlich wird auch bei der erfindungsge- _m F i g. 2 gesondert dargestellt. Der Kühlring 19 ummäßen Vorrichtung stets dafür gesorgt, daß die Füh- 60 f_aß_t eine ringförmige Kammer 12, an die die Rohrrungswand stets gleichachsig mit der schlauchförmi- leitung 16 zum Zuführen von Druckluft angeschlosli

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ten Schlauchfolienbahn aus thermoplastischem Kunststoff der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sehr einfach an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, erfindunasgemäß dadurch gelöst, daß die Abmessungen der Führungswand durch Einstelleinrichtungen verstellbar sind.

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gen Folie angeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Einrichtung zum Herstellen schlauchförmiger Folien im Wege des Strangpressens.

_sen j_st. Die Innenfläche 26 der Kammer 12, die der schlauchförmigen Folie 13 direkt gegenüberliegt, umfaßt einen unteren ringförmigen ^Luftschutz 22 und einen oberen ringförmigen Luftschlitz 23. In der Kammer 12 ist eine ringförmige Führungsplatte 20 angeordnet, und außerdem ist ein Ring 21 zum Umlenken des Luftstromes vorgesehen. An der Ober-

seite des Kühlrings 19 ist ein mit Innengewinde versehener Ring 24 befestigt. In dem Ring 24 ist ein mit Außengewinde versehenes, ringförmiges Bauteil 25, 27 drehbar, das eine ringförmige Innenkante aufweist, die in Berührung mit der Außenfläche der Führungswand 11 steht. Die Führungswand 11 ist an ihrem unteren Ende mit dem Kühlring 19 so verbunden, daß sie eine Fortsetzung der Innenfläche 26 des Kühlrings 19 bildet. Wie in F i g. 3 und 5 jeweils im Grundriß dargestellt, setzt sich die Führungswand 11 aus einer großen Zahl von trapezförmigen Elementen oder Segmentstücken 28 zusammen, die zu einem kreisrunden Kranz vereinigt sind. Die kurzen und die langen parallelen Kanten der Segmentstücke 28 bilden die Unterkante bzw. die Oberkante der Führungswand 11. Die Segmentstücke 28 sind so angeordnet, daß sie sich an ihren nicht parallelen Kanten überlappen, so daß die Segmentstücke 28 insgesamt eine geschlossene ringförmige Führungswand 11 bilden, die die schlauchförmige Folie 13 umschließt, ao Jedes Segmentstück 28 ist für sich an seinem unteren Ende fest mit dem Kühlring 19 verbunden. Die Segmentstücke 28 sind normalerweise als dünne Elemente aus Blech ausgebildet, die sich elastisch an der ringförmigen Innenkante des Bauteils 25, 27 abstützen. Als geeignete Werkstoffe für die Segmentstücke 28 seien weicher Stahl oder Berylliumkupfer genannt. Wenn das Bauteil 25, 27 z. B. mit Hilfe eines daran befestigten Griffs 29 gedreht wird, wird die mit den Segmentstücken 28 in Berührung stehende innere Kante senkrecht bewegt, so daß sich die oberen Enden der Segmentstücke 28 infolge ihrer Elastizität nach außen bewegen können, oder daß sie veranlaßt werden, sich in Richtung auf die schlauchförmige Folie 13 zu bewegen; dies richtet sich jeweils danach, ob das Bauteil 25, 27 weiter in den Ring 24 eingeschraubt oder aus diesem herausgeschraubt wird. Die über die Rohrleitung 16 zugeführte Kühlluft wird über die Luftschlitze 22 und 23 abgegeben und strömt dann durch den ringförmigen Kanal, der durch die Innenfläche 26 und die Führungswand 11 einerseits und die Außenfläche der schlauchförmigen Folie 13 andererseits abgegrenzt wird. Dieser ringförmige Kanal umfaßt eine Einschnürung bzw. einen engsten Querschnitt 17, der auf ähnliche Weise zur Wirkung kommt, wie die Einschnürung eines Venturirohrs, so daß der diesen engsten Querschnitt passierende Kühlluftstrom eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erreicht und in der Umgebung der schlauchförmigen Folie 13 an dem engsten Querschnitt eine Zone erzeugt, in der ein niedrigerer Druck herrscht, der bewirkt oder dazu beiträgt, daß sich die schlauchförmige Folie 13 erweitert. Auf diese Weise wird das Aufblasen der schlauchförmigen Folie 13 bewirkt oder unterstützt. Die Abmessungen und die Lage des engsten Querschnitts 17 sind für die richtige Abkühlung der Folie 13 von großer Bedeutung; die an Hand von F i g. 2 beschriebene Vorrichtung ermöglicht es, die Abmessungen des engsten Querschnitts 17 innerhalb eines großen Bereichs stufenlos zu variieren. Das Bauteil 25, 27 kann während des Betriebs des Extruders 10 gedreht werden, so daß es möglich ist, die am besten geeignete Form der Führungswand 11 zu ermitteln. In F i g. 3 und 4 sowie in F i g. 5 und 6 ist die Stellung der Segmentstücke 28 für den Fall dargestellt, daß sich das Bauteil 25, 27 in einer unteren Stellung bzw. in einer oberen Stellung befindet.

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Segmentstücke 28 mit ihren unteren Enden an einem oberen Ring 32 befestigt sind, der ein Außengewinde aufweist, das mit einem Innengewinde des Kühlrings 19 zusammenarbeitet. Die oberen Enden der Segmentstücke 28 sind fest mit einer ringförmigen Platte 31 verbunden, die mit Hilfe von Gewindebolzen 30 mit dem oberen Ring 32 verbunden ist. Wenn die Gewindebolzen 30 weiter in den oberen Ring 32 hineingeschraubt oder aus diesem herausgeschraubt werden, verlagern sich die oberen Enden der Segmentstücke 28 in einer senkrechten Richtung. Bei einer ortsfesten Anordnung der oberen Enden der Segmentstücke 28 ist es möglich, die durch die Segmentstücke 28 gebildete Profilform dadurch zu variieren, daß ein Einstellring 33, der in Gewindeverbindung mit dem oberen Ring 32 steht, nach oben oder unten geschraubt wird. Die elastischen Segmentstücke 28 sind so angebracht, daß sie sich am inneren Rand 34 des Einstellrings 33 abstützen, wenn der Ring 33 seine unterste Stellung einnimmt. Wenn man den Einstellring 33 nach oben schraubt, bleiben die Segmentstücke 28 in Berührung mit dem inneren Rand 34 des Einstellrings 33, und hierbei bilden die Segmentstücke 28 jeweils eine Profilform, wie sie in F i g. 7 für drei weitere Stellungen des Einstellrings 33 mit gestrichelten Linien angedeutet ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 8 dargestellt. Bei dieser Konstruktion werden die Segmentstücke 28 zwischen ihren Enden durch Scharniere 35 unterstützt, die Schwenkbewegungen der Segmentstücke 28 an diesen Lagerungen in einer senkrechten Ebene zulassen. Die Scharniere 35 sind an einem ringförmigen Einstellteil 36 angebracht. Die unteren Enden der Segmentstücke 28 sind verschiebbar in einem ringförmigen Trog 37 gelagert, der am unteren Ende der Innenfläche des Kühlrings 19 vorgesehen ist. Die oberen Enden der Segmentstücke 28 arbeiten mit einem oberen Einstellring 39 zusammen, und ein unterer Einstellring 38 berührt die Segmentstücke 28 zwischen ihrem unteren Ende und dem durch ein Scharnier 35 unterstützten Teil. Der obere Einstellring 39 steht in Gewindeverbindung mit dem ringförmigen Einstellteil 36, und das Einstellteil 36 steht seinerseits in Gewindeverbindung mit dem unteren Einstellring 38. Schließlich ist der untere Einstellring 38 auf ein Außengewinde des Kühlrings 19 aufgeschraubt. Die verstellbaren Bauteile 39, 36 und 38 können sich somit jeweils in einer senkrechten Richtung bewegen. Es sei bemerkt, daß ein Verstellen irgendeines der verstellbaren Teile 39, 36 und 38 bewirkt, daß die jeweils höher angeordneten verstellbaren Teile ebenfalls nach oben oder unten bewegt werden, während die Lage der jeweils darunter angeordneten Teile unverändert bleibt. Wenn man z. B. das die Scharniere 35 tragende Einstellteil 36 verstellt, bewegt sich der obere Einstellring 39 zusammen mit Einstellteil 36, während der untere Einstellring 38 seine Stellung gegenüber dem Kühlring 19 beibehält.

F i g. 9 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Führungswand durch ein einziges Bauelement gebildet wird, und zwar durch einen spiralförmig aufgewickelten Materialstreifen 41 aus elastischem Metall. Die verschiedenen Windungen des Streifens 41 überlappen sich derart, daß sie eine geschlossene Wand bilden. Das untere Ende des Streifens 41 ist fest an einer oberen Platte 18 des Kühl-

rings 19 angebracht, während das obere Ende des Streifens 41 mit einem ringförmigen Bauteil 40 verbunden ist, das auf den Kühlring 19 so aufgeschraubt ist, daß es möglich ist, das obere Ende des Streifens 41 in senkrechter Richtung zu verstellen. Der Streifen 41 ist so angeordnet, daß bei einer Drehung des Bauteils 40, die das obere Ende des Streifens 41 veranlaßt, sich nach unten zu bewegen, der Streifen 41 in stärkerem Maße aufgewickelt wird, so daß die Gefahr, daß sich der Streifen 41 lockern könnte, und daß Abstände zwischen seinen Windungen entstehen, wenn der Streifen 41 in senkrechter Richtung zusammengedrückt wird, dadurch beseitigt wird, daß der Streifen 41 eine größere Zahl von Windungen bildet. Es sei jedoch bemerkt, daß man im allgemeinen einen kleinen Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen zulassen kann.

F i g. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit zwei ringförmigen Kammern 42 und 43, die auf dem Kühlring 19 übereinander angeordnet sind. Die Innenwand der beiden Kammern 42 und 43, die der schlauchtörmigen Folie 13 zugewandt ist, besteht aus einem flexiblen und elastischen Flachmaterialstück, das z. B. aus Gummi hergestellt ist. Das von dem Flachmaterialstück gebildete Wandteil 44 ist an seinem oberen Rand mit der oberen Platte der oberen Kammer 42 und an seinem unteren Rand an der unteren Platte der unteren Kammer 43 befestigt. Außerdem ist das Flachmaterialstück mit der mittleren Wand verbunden, die den beiden Kammern 42 und 43 gemeinsam ist. Jede der beiden Kammern 42 und 43 ist gesondert mit einer Quelle verbunden, mittels deren nach Bedarf ein Überdruck oder ein Unterdruck erzeugt werden kann. Durch Regeln des Drucks in den Kammern 42 und 43 ist es möglich, die Profilform des Wandteils 44, das die Führungswand für die aus dem Schlitz 45 austretende Kühlluft bildet, zu variieren.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls eine Führungswand umfaßt, welche durch ein flexibles und elastisches Flachmaterialstück 50 gebildet wird, das auf seiner Außenseite in gleichmäßigen Umfangsabständen mit einem Satz von elastischen, streifenförmigen Stützen 49 verbunden ist, die sich in senkrechten Ebenen erstrekken. Die unteren Enden der Stützen 49 sind mit dem Kühlring 19 fest verbunden, und mit ihren oberen Enden sind die Stützen 49 gegenüber dem Kühlring 19 ebenfalls ortsfest angeordnet. Zwischen den beiden Enden jeder Stütze 49 ist jede Stütze gelenkig mit einem Ende eines Lenkers 48 verbunden, und die anderen Enden der Lenker 48 sind mit senkrecht bewegbaren Einstellteilen 47 gelenkig verbunden. Die an beiden Enden der Lenker 48 vorgesehenen Gelenke ermöglichen es, die Lenker 48 jeweils in einer senkrechten Ebene zu schwenken. Die Einstellteile sind mit ihren unteren Enden in einer waagerechten Ringnut eines Einstellrings 46 gelagert, der gegenüber dem Kühlring 19 senkrecht nach oben oder unten geschraubt werden kann. Die Einstellteile 47 drehen sich nicht zusammen mit dem Ring 46, doch bewegen sie sich zusammen mit dem Ring 46 nach oben oder unten, so daß die Lenker 48 betätigt werden, um die Form des Flachmaterialstücks 50 zu verändern.

Vorstehend wurden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben, doch liegt es auf der Hand, daß man zahlreiche andere Konstruktionen vorsehen könnte, z. B. Konstruktionen, bei denen Merkmale der in den verschiedenen Figuren dargestellten Kühlvorrichtungen miteinander kombiniert sind. Beispielsweise könnte man die Führungswand an ihrem unteren und/oder oberen Ende oder zwischen diesen Enden ortsfest anordnen. Ferner kann die Führungswand gelenkig mit senkrecht bewegbaren Verstellorganen verbunden sein, wie es in F i g. 8 gezeigt ist, oder sie kann in der aus Fig. 11 ersichtlichen Weise an schwenkbaren Armen angelenkt sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abkühlen einer durch Strangpressen hergestellten Schlauchfolienbahn aus thermoplastischem Kunststoff mit einem die Schlauchfolie umgebenden Kühlring sowie einer ringförmigen, gleichachsig mit dem Kühlring angeordneten Führungswand zum Weiterleiten des aus dem Kühlring austretenden Kühlgases in axialer Richtung längs der Schlauchfolienbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Führungswand (11) durch Einstelleinrichtungen verstellbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einstelleinrichtungen die radialen Abmessungen verstellbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswand (11) aus mehreren längs des Umfangs der Führungswand (11) nebeneinander angeordneten, verstellbaren, elastischen Segmentstücken (28) zusammengesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich benachbarte Segmentstücke (28) überlappen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentstücke (28) jeweils die Form eines Trapezes haben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentstücke (28) zwischen ihren Enden in gleitender Berührung mit einem Bauteil (25, 27) der Einstelleinrichtungen stehen, das in Richtung der Achse der Führungswand (11) verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kühlring (19) am nächsten liegenden Bereiche der Segmentstücke (28) gegenüber dem Kühlring (19) ortsfest angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentstücke (28) über Scharniere (35) mit einem Einstellteil (36) der Einstelleinrichtungen verbunden sind und daß das Einstellteil (36) in Richtung der Achse der Führungswand (11) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentstücke (28) mit dem Einstellteil (36) jeweils an einem Punkt gelenkig verbunden sind, der zwischen einem konkav gekrümmten und einem konvex gekrümmten Teil jedes Segmentstücks (28) liegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswand (11) durch einen spiralförmig gewickelten elastischen Materialstreifen (41) gebildet ist, dessen dem Kühlring

(19) am nächsten liegender Bereich gegenüber dem Kühlring (19) ortsfest angebracht ist, und dessen dem Kühlring (19) fernst liegender Bereich an einem ringförmigen Bauteil (40) der Einstelleinrichtungen befestigt ist, das in Riehtung der Achse der Führungswand (11) verstellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswand (11) durch Wandteile (44) von mindestens zwei übereinander angeordneten, ringförmigen Kammern (42, 43) gebildet ist, daß die Wandteile (44) aus einem flexiblen und elastischen Flachmaterial bestehen,

und daß der Luftdruck für jede der ringförmigen Kammern (42, 43) getrennt verstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswand (11) durch ein flexibles und elastisches Flachmaterialstück (50) gebildet ist, das an mehreren Stützen (49) befestigt ist, die sich in gleichmäßigen Abständen über den Umfang der Führungswand (11) verteilt in axialen Ebenen der Führungswand (11) erstrecken und gelenkig über Lenker (48) mit einem Einstellteil (47) der Einstelleinrichtungen verbunden sind, das in Richtung der Achse der Führungswand (11) bewegbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 109542/334