DE2524281A1 - Vorrichtung zum kuehlen von kunststoffschlauchfolien - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Kühlen von Kunststoffschlauchfolien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Kunststoffschlauchfolien, die durch Extrusion einer Kunststoffschmelz aus inenander extruder installierten Folienblaswerzeug z@ inen@@@chl@@ und ans@@liesendem Aufblau@@n h@rgust@llt werden, wobei die Vorrichtung zur Kühlen von Kunststoffschlauchfolien unmittelbar Kunststoffschlauch zwischen Folienblaswerkzeug und Flachlage inrichtung angeordnet ist.
• 1s ist in Vorrichtung zur Kühlung von Schlauchfolien bekannt, die nach dem Prinzip eines Axialgebläses arbeit.
• Das Gehäuse dieser Vorrichtung besitzt einen oberen ringförmigen @inlaß und eine gebogene wieder nach oben gerichtete ringförmige Auslaßleitung , die in einer ringförmigen Auslaßöffnungendet.
• Im Gehäuse sind durch eine Kraftquell angetriebene Laufschaufeln angeordnet, die den für die Kühlung erforderlichen Luftstrom erzengen, der über Leitfächen, die die spiralige Komponente die Luftstromes verringen sollen, in einem bestimmten Winkel an den Folienschlauch g@elasen wird.
• @@n wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung sind die angünstigen strömungstschnischen Verhältnisse.
• Durch die Umlenkung des Luftstromes bereits bei der Anströmeng des Laufrades bilden sich Sekundärströmungen. In Bereich der Auslaßöffnung treten deise verstärkt auf, da die Gesamtemlenkung an dieser Stell ca. 150° beträgt.
• Die Sekundärströmungen bewirken eine ungleichmäßige Strömungsverteilung am Umfang des Folienschlaluches. Folglich kommt es während des Kühlvorganges zu Schwankungen des Kühlluftstromes, so daß eine Folie mit erzeblichen Dickenabweichungen entsteht.
• Auserdem wird durch Sekündärströmungen der Wirkengsgrad der Kühlvorrichtung verringert. Ein weiterer Nachsteil dieser Vorrichtung ist die @örtlichs Lag des oberen ringförmigen inlasses. lDer erzeugts Luftstrom wird an den Folienschauch g blasen, erwärmt sich dort, steigt nach oben und wird, bedingt durch die @ngünstige Anordnung des ringförmigen inlassesd zu einem Teil wieder angesagt. Das führt zu einer Vermindering des Kühloff@ktes.
• Der Zweck der erfindung besteht darin, ohne erhöhten technisch-ökonomischen Aufwand die Dickenschwankungen der Foli erheblich zu verringern end die Kühll ist@ng zu erhöhen.
• Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sind Vorrichtung zum Kühlen von Kunststoffschaluchfolien zu schaffen, die eine konstante Strömungsgesckwindigkeit der Kühlloft über dem gesamten Umfang der Foliengswänrl ist @t.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Reingkanal ein mit einem Siebfilt reverschenes einlaufgehä@sten, das eine radiale intrittsringöffnung aufweist, ein rotierendes, zentripetal druchströmtes La@@rad mit Schansfelgitter, ein Nachleitapparat und ein auswe@@@selbares Auslaufg@häuse mt einer radialen Austrittsringöffnung angeordnet sind.
• Das Radienverhältnis r1/r2 des zentripetal d@rc strömken Laufrad@@ liegt in einem Bereich von 0,6....0,95 und das Breitenverhältnis b1/b2 in einem Bereich von 0,5....1.
• Das Schaufelgitter mit einem intrittswin@@@@ @3<90° und einem Austrittswink 1 s1#90° besitzt in Verzögerengsverhältnis von w3, w1 = 0,65....0,75.
• Das Auslaufgehäuse ist vertikal abgebogen, bzw. es liegt mit dem Nachteilapparat in einer obens. Zur Regulierung der Förderleistung ist am Einlaufgehäuse in axials verstellbarer Steuerschiebar angebracht.
• Die Vorrichtung zum Kühlen von Kunststoffschlauchfolien kann zweiflutig ausgelegt werden und ist unterhalb end/oder oberhalb der Erstarrungslinie des zu verarbeitenden makromolekularen Werkstoffes angeordnet.
• Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Herstellung von Folien mit minimalen Dickenschwankungen, so daß beim Aufwickelvorgang die Wulstbildung in erhalblichen @aße herabg cbtzt wird.
• Durch die verbesserte Kühl@istung der Vorrichtung kann die Abzugsgeschwindigkeit gesteigert werden, und es tritt eine Erhöhung der Ausstoßleistung der gesamten Folienblasanlage cin. I.in weiterer Vorteil der Kühlvorrichtung besteht in ihrer universallen Anwendbarket.
• Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.
• In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 - eine schematische Darstellung einer Folienblasanlage ohne Wickeleinrichtung Fig. 2 - einen Halbschnitt der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung Fig. 3 - einen Längsschnitt durch ein zentripetal durchtrörntes Laufrad mit d:n entsprechenden Geschwindigkeitsdreiecken und di dazugehörige Seitenansicht Fig 4 - eine Darstellung gemäß Fig. 2 in zweistufiger Ausführung In Fig. 1 ist in Lxtruder 1 mit einem Folienblaswerkzeug 2, einer Flachlegeeinrichtung 3 udn einer Abzugseinrichtung 4 dargtsbellt.
• D r extruditrte, aufgeblasene Folienschlauch 5 wird unterhalb der Erstarrungslinien konzentrisch von einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 6 umgeben. Zur Herstellung dickwandiger Schlauchfoli i::;--t ist vorteilhaft, oberhalb der Lrstarrungslini noch eine zweite Kühlvorrichtung 7 anzuordnen, damit k; in Blockern des Folienschauches 5 entst llt.
• Die Pfeile geben die Strömungsrichtung der Kühl luft an.
• Line Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt Fig. 2. In eincn Ringkanal 8 sind ein Linlaufgehäuse 9, ein Laufrad 1.0, ein Nachleitapparat 11 und ein Auslaufgehäuse 12 angeordnet. Das Linlaufgehäuse 9, dessen Ober- und Unterteil durch Stützsegmente 13 verbunden ist, weist eine radiale intrittsringöffning 14 auf. Unmittelbar an der Lintrittsringöffnung 14 ist ein Siebfilter 15 angebracht, damit keine Staub- oder andere Fremdkörper in die Kühlvorrichtung gelangen und die Qualität der Folie beeinträchtigen. Am Einlaufgehäuse 9 ist ein axial verstollbarer Steuerschieber 16 zur Regulierung der Lauftmenge angeordnet.
• Das Laufrad 10, das von einem Lager 17 aufgenommen wird, ist mit der von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motor angetriebenen Welle 18 wirkungsverbunden.
• Um die bei der Kühllufterzeugung Entstehende Drallkomponente in gewünschter Größe zu halten, bzw. zu vernichten, ist im Ringkanal 8 ein Naclileitapparat 11 eingebaut. Dieser ist mit dem Auslaufgehäuse 12 formschlüssig verbunden. Durch die Austauschbarkeit des Auslaufgehäuses 12 besteht die Möglichkeit, die Anblasrichtung an den Folienschlauch 5 zu verändern. Ls kann vertikal nach oben (Fig.2) bzw. unten abgebogen sein oder mit dem Nachleitapparat 11 in einer Ebene liegen. Das Auslaufgehäusc 12 ist durch Stützsegmente 19 gesichert und hat ein radiale Austrittsringöffnung 20. Auf dem Laufrad 10 ist ein Schaufelgitter 21 befestigt (Fig.3).
• Laufrad 10 und Schaufelgitter 21 sind so ausgelegt, daß die Kühlluft auf direktem Weg von außen nach innen gefördert wird.
• Dadurch sind die Strömungsgeschwindigkeiten der Kühlluft am Umfang des Folienschlauches 5 nahezu konstant und es kommt zu keinen Verlusten.
• Die geometrischen Abmessungen des auf dem Laufrad 10 angeordneten Schaufolgitters 21 resultier aus den in Fig. 3 skizzierten Gesenwindigkeitsdreicken, wobei die Umfangsg schwindigkeit des Laufrades 10 bedeutet, c die Absolut-und w die Ralativgeschwindigkeit der Luft. Die Indices 3 und 1 kennzeichnen den Ein- bzw. Austritt.
• Eine zentripetale Durchströmung entsteht, wenn Laufrad 10 und Schaufelgitter 21 verzugesweise wie folgt dimensioniert sind: Radialverhältnis r1/r2 = 0,60......0,95 Breitenverhältnis b1/b2 = 0,5.......1 Verzögerungsverhältnis w1/w2 = 0,65......0,75 Lintrittswinkel ß3 < 90° Austrittswinkel ß1 # 90° Fig. 4 zeigt eine Kühlvorrichtung, die zweiflutig ausgelegt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht es, die doppelte Menge an Kühlluft pro Zeiteinheit im Gleich- und/oder Gegenstromprinzip an den Folienschlauch zu blasen. Inr prinzipieller Aufbau unterscheidet sich von der Eingangs beschriebenen und in Fig. 2 dargestellten Kühlvorrichtung nicht. Es wurde 1 -diglich ein Zwischenstück 22 angeordnet, das die Kühlvorrichtung in zwei Stufen trennt. Zwangsläufig erfordert diese Ausführungsform eine neue Dimensionierung der Kühlvorrichtung.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kühlen von Kunststoffschlauchfolien, bestehend aus einem Gehäuse mit einer @in- und Austrittsöffnung, in dem Laufschaufeln rotieren, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ringkanal (8) ein mit einem Siebfilter (15) versehenes Einlaufgehäuse (9), daß eine radiale Eintrittsringöffnung (14) aufweist, ein rotieranden, zentripetal durchströmtes Laufrad (10) mit Schaufelgitter (21), ein Nachleitapparat (11) und ein auswechselbares Auslaufgehäuse (12) mit einer radialen Austrittsringöffnung (20) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zentripetal durchströmtes Laufrad (10) mit einem Radienverhältnis r1/r2 = 0,6...0,95 sowie einem Breitenverhältnis b1/b2 = 0,5...1 und das Schaufelgitter (21) mit einem Verzögerungsverhältnis w3/w1 = 0,65...0,75, einem Eintrittswinkel ß3 < 90° und eine Austrittswinkel ß1 # 90° ausgelegt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 udn 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufgehäuse (12) vertikal abgebogen ist, bzw. mit dem Nachleitapparat (11) in einer ebene liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelierung der Förderleistung ein axial verstellbarer Steuerschieber (16) am Einlaufgehäuse (9) angebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine m@erflutig Auslegung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese unterhalb und/oder oberhalb der erstarrungslinie das zu verarbeitenden makromolekularen Werkstoffse angeordnet ist.