DE2259089A1

DE2259089A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer schlauchfolie aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2259089A1
Application number: DE2259089A
Authority: DE
Inventors: Herbert K Rahlfs
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1972-12-02
Filing date: 1972-12-02
Publication date: 1974-07-04
Also published as: GB1412048A; BR7309414D0; FR2208772B1; DE2259089B2; US3957566A; PL91232B1; FR2208772A1; DD107406A5

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Pafentanwöife

9 O C Q η Q Q Diplom-Physiker

ίΔΌζυΌΌ Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke

. Diplom-Ingenieur

Anwaltsakte:40 OÖÖ/RS- Hans Dieter Gesthuysen

4300 Essen, den 6.November Theaterplatz 3

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranraeldung

Firma
Reifenhäuser KQ

521 Troisdorf
Postfach 1345

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schlauchfolie aus thermoplastischem Kunststoff

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Schlauchfolie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei zunächst aus der thermoplastifizierten Masse konzentrisch mittels Zweischichtblaskopf zwei Schläuche extrudiert und diese aufgeblasen und vereinigt werden. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens .

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Andrejewski, Honice & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz

Bei bekannten Verfahren der beschriebenen Gattung (vgl. DT-PS 1 I36 818 und DT-OS 1 954 824) wird Blasluft in den Innenraum des inneren Schlauches und außerdem in den Ringraum zwischen innerem Schlauch und äußerem Schlauch eingeblasen, um dadurch das Aufblasen zu bewirken. Die Druckverhältnisse sind so gewählt, daß sich der innere Schlauch und der äußere Schlauch nach dem oder beim Aufblasen aufeinanderlegen und vereinigen. Das hat sich mehr oder weniger gut bewährt und ist ähnlichen Verfahren, die ohne Blasluft arbeiten (vgl. US-PS 2 848 γ4γ) überlegen. Es stört jedoch, je nach dem eingesetzten Kunststoff, daß optimale Molekularorientierung beim Aufblsen und damit Verstrecken der Schläuche zur Schlauchfolie nicht oder zumindest nicht definiert erreicht wird. Das gilt sowohl für eine Querorientierung als auch für die von der Abzugsgeschwindigkeit abhängige Längsorientierung. Darüber hinaus stellt sich die Einfrierzone in verhältnismäßig weitem Abstand über dem Zweischichtblaskopf ein, was in baulicher Hinsicht stört. Endlich beeinträchtigen all diese Mangel auch die erreichbare Leistung. In vorrichtungsmäßiger Hinsicht ist oei der bekannten Ausführungsform die Anordnung so getroffen, daß die Blasluft über einen zentralen Kanal in den inneren Schlauch, durch Kanäle auch in den Ringraum zwischen innerem Schlauch und äußerem Schlauch aufgeblasen wird. Eine Ringspaltdüse, die in unmittelbarer Nähe der Schlauchmundstücke angeordnet ist, fehlt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schlauchfolie aus thermoplastischem Kunststoff anzugeben, mit der Verbundfolien herge-

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stellt werden können, die optimale Molekularorientierung und dadurch beachtlich verbesserte Festigkeit aufweisen, wobei gleichzeitig die Einfrierzone an den Zweischichtblaskopf herangebracht und die Leistung erhöht werden soll.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schlauchfolie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei zunächst aus der thermoplastifizierten Masse konzentrisch mittels Zweischicht blaskopf zwei Schläuche extrudiert und diese aufgeblasen und vereinigt werden. Die Erfindung besteht darin, daß der innere Schlauch an seiner Innenwand, der äußere Schlauch an seiner Außenwand im Bereich des Austritts aus dem Zweischichtblaskopf von einem stabilen Blasluftring umströmt und dadurch innenseitig bzw. außenseitig gekühlt werden, und daß der innere Schlauch sowie der äußere Schlauch aufeinandergelegt und vereinigt werden. - Stabiler Blasluftring bezeichnet dabei eine im aerodynamischen Sinne stabile Strömung, d. h. einen aus kinetischer Energie stationären Blasluftzylinder, der über eine mehr oder weniger lange Strecke den inneren Schlauch innenseitig, den äußeren Schlauch außenseitig umströmt. Das bewirkt eine intensive Kühlung mit konvektivem Wärmeübergang und Venturieffekt am Schlauch. Die Blasluft strömt mit sehr hoher Strömungsgeschwindigkeit, wodurch zunächst von der Außenwand des äußeren Schlauches bzw. von der Innenwand des inneren Schlauches auch die Grenzschicht abgehoben und folglich die Kühlwirkung beachtlich verbessert wird. Die Strömung ist im allgemeinen sehr hochgradig turbulent. Gleichzeitig bedingt der Venturieffekt eine zusätzliche adiabatische

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Abkühlung, die sich unmittelbar der Oberfläche der inneren Oberfläche des inneren Schlauches bzw. der äußeren Oberfläche des äußeren Schlauches mitteilt. Der Venturleffekt wirkt gleichzeitig stabilisierend auf den Schlauch, der folglich seine Lage nicht ändert. Infolge der starken Innenkühlung bzw. der starken Außenkühlung werden die Molekularorientierungseffekte in Längsrichtung und insbes. in Querrichtung verbessert,'gleichzeitig wandert die Einfrierzone zum Zweischichtblaskopf hin. Darüber hinaus läßt die intensive Kühlung eine erhebliche Erhöhung der Leistung zu. Die Lehre der Erfindung kann bezüglioh der erreichten Wirkung auch anders interpretiert werden: Der Schlauch wird gleichsam in zwei dünne Schichten zerlegt, die als dünne Schichten sehr schnell abgekühlt werden können. Das bringt eine Leistungsverbesserung bis zur Verdopplung.

Ohne weiteres lassen sich im Rahmen der beschriebenen Effekte die Strömungsverhältnisse so einstellen, daß der innere Schlauch durch die Blasluft des inneren Blasluftringes gleichzeitig aufgeblasen wird, wobei selbstverständlich die Blasluft entsprechend aus dem inneren Schlauch auch wieder abgezogen werden muß. Im Rahmen der Erfindung liegt es, in an sich bekannter Weise Kühlluft außerdem in den Ringraum zwischen inneren Schlauch und · äußeren Schlauch einzublasen und aus diesem Ringraum auch wieder abzuziehen. Umgekehrt kann hier auch Vakuum angesetzt werden.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht geht die Erfindung aus von einem Zweißchichtblaskopf mit innerem Schlauchmundstüok und dazu kon-

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zentrischem äußerem Schlauchmundstück sowie Einrichtung zur Blasluftzuführung. In vorrichtungsmäßiger Hinsicht besteht die Erfindung darin, daß die Einrichtung zur Blasluftzuführung aus einer das äußere Schlauchmundstück: umgebenden und aus einer dem inneren Schlauchmundstück zugeordneten Ringspaltdüse besteht, die zusammen mit dem zu kühlenden Schlauch unmittelbar hinter den Schlauchmundstücken eine venturiartige Einschnürung bilden. Hier nutzt die Erfindung die Tatsache, daß der zu kühlende äussere Schlauch bzw. der zu kühlende innere Schlauch gleichzeitig als Strömungsleitfläche funktionieren. Auf diese Weise werden venturiartige Einschnürungen definiert, cJe den schon beschriebenen Venturieffekt unterstützen oder überhaupt erst eintreten lassen, wobei gleichzeitig gerade bei dieser Ausführungsform zusätzlich und über besondere Kanäle Umluft mitgerissen werden kann. In der Ausführungsform für das letztbeschriebene Verfahren, bei dem Kühlluft außerdem in den Ringraum zwischen inneren Schlauch und äußeren Schlauch eingeblasen wird, lehrt die Erfindung, daß zwischen innerem Schlauchmundstück und äußerem Schlauchmundstück zwei weitere Ringspaltdüsen angeordnet sind, die mit der Außenwand des inneren Schlauches bzw. mit der Innenwand des äußeren Schlauches wiederum venturiartige Einschnürungen bilden können. Im allgemeinen wird man jedoch hier mit geringeren Strömungsgeschwindigkeiten arbeiten, wobei selbstverständlich auch die eingeführte Luft wieder abgezogen werden muß. Die Ringspaltdüsen können an eine gemeinsame Blasluftquelle oder auch an einzelne separate Blasluftquellen angeschlossen sein, jedenfalls sind sie zweckmäßigerweise unabhängig voneinander einstellbar, was durch entsprechende Ventile in den Zuführurjg sleitungen unschwer verwirklicht werden kann.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Anlage zur Herstellung einer Schlauchfolie aus thermoplastischem Kunststoff,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab und im Axialschnitt einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und

Fig. 3 entsprechend der Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung einer Schlauchfolie 1 aus thermoplastischem Kunststoff, wobei zunächst aus der thermoplastiflzierten Masse konzentrisch mittels Zweischlchtblaskopf 2 zwei Schläuche 3* ^ extrudiert und diese aufgeblasen und vereinigt werden. Die thermoplastifizierte Masse kann von einem einzigen Extruder 5 oder von zwei Extrudern 5 den Schlauchmundstücken 6, 7 des Zweischichtblaskopfes 2 zugeführt werden. Der aufgeblasene Folienschlauch 8 wird in üblicher Weise flachgelegt und unter Quetschwalzen 9 und Umlenkwalzen 10 abgezogen. Der Zweischichtblaskopf 2 besitzt ein inneres Schlauchmundstück 6 und ein dazu konzentrisches äußeres Schlauchmundstück 7 sowie eine Einrichtung 11, 12 zur Blasluftzuführung. Die Einrichtung 11, 12 zur Blasluftzuführung besteht aus einer das

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äußere Schlauchmundstück 7 umgebenden und aus einer dem inneren Schlauohmundstück 6 zugeordneten Ringspaltdüse 11, 12. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich diese Ringspaltdüsen 11, 12 in möglichst enger Nachbarschaft der zugeordneten Schlauchmundstücke 6, 7 befinden. Die Ringspaltdüsen 11, 12 bilden, wie insbes. die Fig. 2 erkennen läßt, zusammen mit dem zu kühlenden Schlauch 3* 4 unmittelbar hinter den Schlauchmundstücken 6, 7 eine venturiartlge Einschnürung I3, 14. In der Fig. 3 ist dargestellt worden, daß zwischen innerem Schlauchmundstück 6 und . äußerem Schlauchmundstück 7 zwei weitere Ringspaltdüsen 15* 16 angeordnet sind, die mit der Außenwand des inneren Schlauches 3 bzw. mit der Innenwand des äußeren Schlauches 4 wiederum venturiartige Einschnürungen 13a, 14a bilden. Die Ringspaltdüsen 11, 12 sind im Ausführungsbeispiel an separate Gebläse 17, 18 angeschlossen, die Blasluft, die aus dem Innenraum I9 des Innenschlauches '3 bzw. aus dem Ringraum 20 zwischen innerem Schlauch 3 und äusserem Schlauch 4 wieder abgezogen wird, ist im Umlauf, und auf dem Umlaufweg 21 über ein Kühlaggregat 22 geführt. Endlich sind Ventile 23 vorgesehen, die eine separate Einstellung der aus den Ringspaltdüsen 11, 12 austretenden Blasluftringe 24, 25 in bezug auf die Blasluftmenge und damit in bezug auf die kinetische Energie zulassen. So kommt man zu einem Verfahren zur Herstellung einer Schlauchfolie 1 aus thermoplastischem Kunststoff, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der innere Schlauch 3 an seiner Innenwand, der äußere Schlauch 4 an seiner Außenwand im Bereich des Austrittes aus dem Zweischichtblaskopf 2 von einem stabilen Blasluftring 24 bzw. 25 umströmt und dadurch innenseitig bzw. außenseitig gekühlt sowie danach der innere Schlauch 3 und der

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äußere Schlauch 4 aufeinandergelegt und vereinigt werden. Die so erreichte Kühlung ist so intensiv, daß optimale Molekularorientierung erreicht wird und die Einfrierzone dicht an den Zweischicht blaskopf 2 heranrückt und zwar auch dann, wenn mit großer Leistung gefahren wird.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, im Wege der Addition weitere konzentrische Schläuche anzuschließen, die in der beschriebenen Weise der Kühlung unterworfen werden.

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Claims

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Ansprüche:

1J Verfahren zur Herstellung einer Schlauchfolie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei zunächst aus der thermoplastifizierten Masse konzentrisch mittels Zweischichtblaskopf zwei Schläuche extrudiert und diese aufgeblasen und vereinigt werden, d adurch gekennzeichnet, daß der innere Schlauch an seiner Innenwand, der äußere Schlauch an seiner Außenwand im Bereich des Austrittes aus dem Zweischichtblaskopf von einem stabilen Blasluftring umströmt und dadurch innenseitig bzw. aussenseitig gekühlt sowie danach der innere Schlauch und der äussere Schlauch aufeinandergelegt und vereinigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß der innere Schlauch durch die Blasluft des inneren Blasluftringes gleichzeitig aufgeblasen und die Blasluft entsprechend aus dem inneren Schlauch abgezogen wird.

3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlluft außerdem in den Ringraum zwischen innerem Schlauch und äußerem Schlauch eingeblasen sowie aus dem Ringraum auch wieder abgezogen wird.

H-. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum zwischen innerem Schlauch und äußerem Schlauch an eine Unterdruckquelle angeschlossen wird»

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5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 bestehend aus Zweischichtblaskopf mit innerem Schlauchmundstück und dazu konzentrischem äußerem Schlauchmundstück sowie Einrichtung zur BlasluftzufUhrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Blasluftzuführung aus einer das äußere Schlauchmundstück (7) umgebenden und aus einer in das innere Schlauchmundstück (6) einbezogenen Ringspaltdüse (11 bzw. 12) besteht, die zusammen mit dem zu kühlenden Schlauch (3> 4) unmittelbar hinter den Schlauchmundstücken (6, 7) eine venturiartige Einschnürung (13, 14) bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 in der Ausführungsform für das Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß zwischen innerem Schlauchmundstück (6) und äußerem Schlauchmundstück (7) zwei weitere Ringspaltdüsen (15, 16) angeordnet sind, die mit der Außenwand des inneren Schlauches (3) bzw. mit der Innenwand des äußeren Schlauches (4) venturiartige Einschnürungen (13a, 14a) bilden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspaltdüsen (11, 12, 15 und 16) unabhängig voneinander einstellbar sind.