DE102013100938A1

DE102013100938A1 - Düsenvorrichtung für eine Blasextrusionsvorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie

Info

Publication number: DE102013100938A1
Application number: DE102013100938.7A
Authority: DE
Inventors: Ingo Rübbelke; Markus Joppe
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2014-05-15
Also published as: WO2014072090A1; US20150266227A1; EP2917017A1; US9713896B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Düsenvorrichtung (10) für eine Blasextrusionsvorrichtung (100) zur Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie (200) mit einer Innenfläche (210) und einer Außenfläche (220), aufweisend eine Düsenöffnung (20) für den Auslass einer mehrschichtigen Materialschmelze (300), wobei eine Temperiervorrichtung (30) angeordnet ist, um die beiden Seiten (310, 320) der Materialschmelze (300), welche mit der Innenfläche (210) und der Außenfläche (220) der Blasfolie (200) korrespondieren, unterschiedlich zu temperieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Düsenvorrichtung für eine Blasextrusionsvorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie, eine Blasextrusionsvorrichtung für die Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie sowie ein Verfahren für die Temperierung einer mehrschichtigen Materialschmelze bei der Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie.
Es ist bekannt, dass zur Herstellung von Blasfolien Blasextrusionsvorrichtungen eingesetzt werden. Dabei wird häufig durch eine Düsenöffnung eine Materialschmelze ausgegeben und anschließend in Blasenform abgekühlt. Das Kühlen erfolgt häufig von der Außenseite und/oder der Innenseite durch eine Luftkühlvorrichtung. Auf diese Weise können nicht nur einschichtige, sondern auch mehrschichtige Blasfolien zur Verfügung gestellt werden. Bei der Herstellung mehrschichtiger Blasfolien sind die Düsenöffnungen ausgebildet für den Auslass von mehrschichtiger Materialschmelze. Das bedeutet, dass durch die Düsenöffnung unterschiedliche Materialien in der Schmelze schichtweise zueinander austreten, die bereits innerhalb des die Düsenöffnung aufweisenden Blaskopfes zusammengeführt werden. Die EP 1 055 504 offenbart einen solchen Blaskopf. Dabei korrelieren die entsprechenden Schichten der Materialschmelze mit den zugehörigen Schichten nach dem Abkühlen, also den Schichten der Blasfolie. Die mehrschichtige Blasfolie wird dementsprechend eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweisen, zwischen welchen sich die Schichten der mehrschichtigen Blasfolie erstrecken. Dementsprechend weist auch die Materialschmelze zwei Seiten auf, welche mit der später hergestellten Innenfläche und Außenfläche der Blasfolie korrespondieren und die Schichten der Materialschmelze nach einschließen.
Bei bekannten Düsenvorrichtungen bzw. bei bekannten Blasextrusionsvorrichtungen ist bei der Herstellung von mehrschichtigen Blasfolien mit großer Sorgfalt vorzugehen. Beim Austritt aus der Düsenöffnung wird die mehrschichtige Materialschmelze eine Temperatur aufweisen, in welcher die gesamten Materialien aller Schichten im geschmolzenen Zustand vorliegen. Da jedoch üblicherweise jede Schicht eine unterschiedliche Materialart aufweist, weisen die entsprechenden Schichten auch unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf. Eine besonders wichtige physikalische Eigenschaft ist dabei die Viskosität. So wird bei der Schmelztemperatur am Auslass durch die Düsenöffnung jedes Material, welches eine unterschiedliche Temperatur-Viskositäts-Kurve aufweist, auch eine unterschiedliche Viskosität aufweisen. Mit anderen Worten besteht zum Zeitpunkt des Auslasses aus der Düsenöffnung eine Verteilung unterschiedlicher Viskositäten über die Dicke der Materialschmelze. Diese Viskositätsverteilung führt zu unterschiedlicher Elastizität der einzelnen Schichten, so dass durch das Weiterfördern von der Düsenöffnung weg eine Auslenkung der ausgetretenen Materialschmelze nach innen, also in Richtung der auszubildenden Innenfläche, oder nach außen, also in Richtung der sich ausbildenden Außenfläche, erfolgt. Diese Wölbung nach innen oder nach außen erzeugt zusätzliche Spannung in der Folie. Dabei kann durch Viskositätsunterschiede diese Auslenkung so stark ausfallen, dass ein Kontakt zwischen der austretenden Materialschmelze und Teilen der Düsenvorrichtung, insbesondere dem Rand der Düsenöffnung, oder Kühlvorrichtungen stattfindet. Ein solcher Kontakt führt zwangsläufig zum Anhaften der Materialschmelze an dieser Position. Ein Anhaften steht jedoch dem kontinuierlichen Auslass der Materialschmelze entgegen, so dass an dieser Stellung ein Loch oder sogar ein Riss der Materialschmelze entsteht. Die nachfolgend abkühlende Materialschmelze bzw. die dadurch entstehende Blasfolie wird dementsprechend abreißen, so dass ein Stopp des gesamten Fertigungsverfahrens notwendig ist. Dies führt zu Materialausschuss und kostenintensiven Standzeiten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Düsenvorrichtung, eine Blasextrusionsvorrichtung sowie ein Verfahren für die Temperierung einer mehrschichtigen Materialschmelze bei der Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie zur Verfügung zu stellen, welche in kostengünstiger und einfacher Weise die Gefahr eines Folienabrisses bzw. der Beschädigung der mehrschichtigen Folie reduzieren.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Düsenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Blasextrusionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Blasextrusionsvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung für eine Blasextrusionsvorrichtung dient der Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie mit einer Innenfläche und einer Außenfläche. Eine solche Düsenvorrichtung weist eine Düsenöffnung für den Auslass einer mehrschichtigen Materialschmelze auf. Eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Temperiervorrichtung angeordnet ist, um die beiden Seiten der Materialschmelze, welche mit der Innenfläche und der Außenfläche der Blasfolie korrespondieren, unterschiedlich zu temperieren.
Eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung dient also dem Auslass einer mehrschichtigen Materialschmelze durch die Düsenöffnung. Dabei bilden die einzelnen Schichten der Materialschmelze bereits die herzustellenden Schichten der Blasfolie aus. Die einzelnen Materialschichten der Materialschmelze weisen dabei vorzugsweise zumindest teilweise unterschiedliche Materialien auf. Die unterschiedlichen Materialien führen bei einer gemeinsamen Schmelztemperatur der gesamten mehrschichtigen Materialschmelze zu den in der Einleitung beschriebenen Viskositätsunterschieden zwischen den einzelnen Schichten.
In erfindungsgemäßer Weise erfolgt nun ein Ausgleich dieser Viskositätsunterschiede. So wurde überraschenderweise erkannt, dass für die Behebung der Abrisswahrscheinlichkeit eine Temperaturvariation in für die beiden Seiten der Materialschmelze unterschiedlicher Weise Vorteile mit sich bringen kann. Dies beruht insbesondere auf den unterschiedlichen Abhängigkeiten der Viskosität von der Temperatur für die einzelnen Materialien der Schichten der mehrschichtigen Materialschmelze. So kann eine jeweilige Schicht, insbesondere eine der Außenseite und eine der Innenseite zugeordnete jeweilige Materialschicht in unterschiedlicher Weise temperiert werden.
Unter dem Temperieren der beiden Seiten ist dabei insbesondere eine Einflussnahme auf die Temperatur des zugehörigen seitlichen Materials der Materialschmelze zu verstehen. Selbstverständlich wird dabei nicht nur die Seitenfläche der Materialschmelze beeinflusst, sondern durch Wärmeleitung auch eine Temperaturbeeinflussung des zugehörigen Volumenabschnitts der Seite der Materialschmelze erzeugt. Mit anderen Worten wird von beiden Seiten der Materialschmelze eine unterschiedliche Temperierung vorgenommen, so dass z. B. eine der beiden Seiten eine kühlere Temperatur als die andere der beiden Seiten aufweisen kann. Dementsprechend kann eine Beeinflussung von beiden Seiten der Temperatur in unterschiedlicher Weise erfolgen, um entsprechende Viskositätsunterschiede ausgleichen zu können.
Der Ausgleich erfolgt dahingehend, dass eine besonders hoch viskose Materialschicht aufgeheizt bzw. eine besonders niedrig viskose Materialschicht gekühlt wird. Dementsprechend kann durch die unterschiedliche Behandlung der beiden Seiten der Materialschicht ein in der Einleitung beschriebener Unterschied der einzelnen Viskositäten zumindest teilweise ausgeglichen werden.
Durch den voranstehend beschriebenen Ausgleich wird eine Beeinflussung der Materialeigenschaften der Materialschmelze erzeugt, so dass die Auslenkung nicht mehr bzw. nicht mehr so stark erfolgt. Damit kann auch bei großen Viskositätsunterschieden mehrschichtiger Materialschmelzen ein Kontakt der Materialschmelze nach dem Austritt mit der Düsenöffnung der Düsenvorrichtung oder anderen Bauteilen wie Kühlvorrichtungen vermieden werden. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit des Abrisses und des Stopps des Verfahrens deutlich.
Unter einer Temperierung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl eine aktive, als auch eine passive Temperierung zu verstehen. So kann z. B. nur die mit der Innenfläche korrespondierende Seite gekühlt oder beheizt werden, während die gegenüberliegende Seite, welche mit der Außenfläche korrespondiert, nicht temperiert wird. Durch diese Beeinflussung kann eine unterschiedliche Temperatur den beiden Seiten der Materialschmelze zugewiesen werden, welche zu dem erfindungsgemäßen Ausgleich der Viskositätsunterschiede führt.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung die Temperiervorrichtung ausgebildet ist, um die Materialschmelze von beiden Seiten unterschiedlich zu kühlen und/oder unterschiedlich zu heizen. Insbesondere ist also das Kühlen und Heizen miteinander kombiniert, so dass je nach aktueller Rezeptur bzw. je nach aktuellem Schichtaufbau der mehrschichtigen Materialschmelze ein und dieselbe Düsenvorrichtung eingesetzt werden kann. Dies erhöht die Flexibilität des Einsatzes einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung. Ziel ist auch hier wieder die Unterscheidung der Temperatur an den beiden Seiten und damit an den zugehörigen seitlichen Volumenabschnitten der austretenden mehrschichtigen Materialschmelze. Selbstverständlich kann das Kühlen und/oder das Heizen durch das gleiche Temperiermittel oder auch durch unterschiedliche Temperiermittel erzeugt werden. So kann z. B. über ein Kühlfluid in Form einer Kühlflüssigkeit oder eines Kühlgases die Kühlleistung zur Verfügung gestellt werden, während über eine elektrische Heizeinrichtung als Temperiermittel der Heizeffekt erzielt werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung die Temperiervorrichtung ausgebildet ist, für ein aktives Temperieren der beiden Seiten der Materialschmelze. Unter einem aktiven Temperieren ist dabei die aktive Beeinflussung durch Hinzuführen einer Wärmemenge bzw. durch Abführen einer Wärmemenge zu verstehen. Die aktive Temperierung ermöglicht dabei ein gezieltes Steuern, oder bei zur Verfügungstellen entsprechender Eingangsgrößen auch ein gezieltes Regeln der jeweiligen Temperatur der zugehörigen Seite der Materialschmelze.
Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung die Temperiervorrichtung Temperiermittel aufweist, welche für eine konstante oder im Wesentlichen konstante Temperierung der jeweiligen Seite der Materialschmelze in Umfangsrichtung ausgebildet sind. Dabei sind die Temperiermittel insbesondere gleichmäßig über den Umfang der Düsenöffnung verteilt. Temperiermittel können z. B. Fluidtemperiermittel in Form von Fluidkanälen sein. Auch andere Ausbildungsformen, z. B. elektrische Heizdrähte sind im Sinne der vorliegenden Erfindung als Temperiermittel anzusehen. Dabei erfolgt die konstante Temperierung nur auf jeweils einer Seite in Umfangsrichtung. Die beiden Seiten der Materialschmelze unterscheiden sich selbstverständlich voneinander hinsichtlich der jeweils gewünschten Temperiertemperatur. Damit kann auch eine sektorenweise Anordnung von Temperiermitteln erfolgen, um auch in Umfangsrichtung eine Profilierung der jeweiligen Materialschichttemperatur erzeugen zu können.
Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung die Düsenöffnung als Ringspalt ausgebildet ist, um als Auslass für die Materialschmelze zu wirken. Ein Ringspalt, welcher insbesondere eine Kreisform aufweist, bringt eine besonders kostengünstige und vor allem platzsparende Bauweise mit sich. Auch kann eine entsprechende Weiterverarbeitung der hergestellten Blasfolie kostengünstig und einfach erfolgen. Insbesondere kann die Kühlung mithilfe einer innenliegenden und/oder einer außenliegenden Kühlvorrichtung mittels Kühlluft zur Verfügung gestellt werden. Nachfolgende Kühlvorrichtungen, sowohl innen- als auch außenliegend, können bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung in radialer Richtung näher an das jeweilige Material der Materialschmelze herangebracht werden, da die Gefahr der Auslenkung und dementsprechend die Gefahr eines Kontakts mit der Kühlvorrichtung reduziert wird.
Ebenfalls vorteilhaft kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung zumindest ein Temperatursensor für die Bestimmung der Temperatur wenigstens einer Seite der Materialschmelze vorgesehen ist. Dieser Temperatursensor kann sowohl vor der Beeinflussung durch die Temperiervorrichtung als auch nach der Beeinflussung durch die Temperiervorrichtung angeordnet sein. Bei einer Anordnung des Temperatursensors nach der Beeinflussung durch die Temperiervorrichtung kann sogar eine Regelstrecke zur Verfügung gestellt werden, um das Ergebnis der Temperierung in Bezug zu setzen mit der aktuellen Temperierleistung. Über diese Regelung kann noch gezielter und genauer der erfindungsgemäße Effekt der unterschiedlichen Temperierung der beiden Seiten der Materialschmelze erzielt werden. Die Temperatursensorik kann dabei sowohl in der Düsenvorrichtung selbst eingebettet sein, als auch separat erfolgen. So sind z. B. Temperaturfühler oder berührungslose Messmethoden in Form Radarsensorik, Ultraschallsensorik oder Infrarotmessung denkbar.
Eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass die Temperiervorrichtung, insbesondere die Temperiermittel, in oder im Bereich einer Düsenlippe angeordnet sind. Eine Düsenlippe ist der Abschnitt um eine Düsenöffnung herum. In diesem Bereich ist die Beeinflussungswirkung der Temperierung am größten, da in diesem Bereich die Materialschmelze mit der Austrittstemperatur vorliegt. Hier kann also am effizientesten der erfindungsgemäße Effekt der Beeinflussung der Temperaturen der beiden Seiten der Materialschmelze erzielt werden.
Eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung ist darüber hinaus dahingehend weiterbildbar, dass eine Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, für die Regelung und/oder die Steuerung der Temperiervorrichtung. Insbesondere ist diese Kontrollvorrichtung ausgebildet für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es später noch näher erläutert werden wird. Dementsprechend bringt eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung dieser Ausführungsform die gleichen Vorteile mit sich, wie sie noch ausführlich mit Bezug auf dieses erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Blasextrusionsvorrichtung für die Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie mit einer Innenfläche und einer Außenfläche, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung. Dementsprechend bringt eine erfindungsgemäße Blasextrusionsvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung erläutert worden sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Temperierung einer mehrschichtigen Materialschmelze bei der Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie mit einer Innenfläche und einer Außenfläche. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

– Vorgeben der Temperatur-Viskositäts-Kurven von zumindest zwei Schichtmaterialien der Materialschmelze,
– Temperieren der beiden Seiten der Materialschmelze, welche mit der Innenfläche und der Außenfläche korrespondieren, mit unterschiedlichen Temperaturen.

Bei mehrschichtigen Materialschmelzen ist dabei insbesondere die Vorgabe derjenigen Schichtmaterialien sinnvoll, welche die größte Dicke aufweisen. Eine Temperatur-Viskositäts-Kurve ist dabei die Darstellung der Viskosität über den Verlauf der Temperatur. Diese beiden Temperatur-Viskositäts-Kurven können somit miteinander verglichen werden, so dass durch unterschiedliche Temperierung der jeweiligen Seite der Materialschmelze eine unterschiedliche Temperatur der jeweilig zugehörigen Materialschicht erzeugt wird. Die unterschiedlichen Temperaturen führen, im Zusammenhang mit der jeweiligen Temperatur-Viskositäts-Kurve, zu unterschiedlicher Viskosität, so dass ein Ausgleich bzw. Angleichen der beschriebenen Viskositätsunterschiede erfolgen kann. Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung bzw. mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Blasextrusionsvorrichtung erläutert worden sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren lässt sich dahingehend weiterbilden, dass bei der Temperierung der beiden Seiten der Materialschmelze ein Ausgleich oder im Wesentlichen ein Ausgleich der Viskositätsunterschiede der zumindest zwei Schichtmaterialien der Materialschmelze erzeugt wird. Unter einem Ausgleich ist dabei ein Angleichen der beiden Viskositäten zu verstehen. So kann durch Reduzieren einer hohen Viskosität und gleichzeitiges Anheben einer niedrigen Viskosität durch die Veränderung der Temperaturen ein Ausgleich dieser Viskositäten erzielt werden. Je geringer der Viskositätsunterschied der einzelnen Schichten zueinander ausfällt, umso geringer wird der Effekt eines Auslenkens ausfallen. Dementsprechend ist ein Angleichen der Viskositätsunterschiede von großem Vorteil für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist vorteilhafter Weise dahingehend weiterzubilden, dass ein maximaler Vorgabewert als zulässige Abweichung der Viskositäten der zumindest zwei Schichtmaterialien der Materialschmelze vorgegeben wird. Dieser maximale Vorgabewert korreliert z. B. mit der geometrischen Korrelation zu Einbauten der Blasextrusionsvorrichtung. So kann sozusagen ein Freiraum vorgegeben werden, welcher für die maximale Auslenkung der Materialschmelze zur Verfügung steht. Aus dieser maximalen Auslenkung kann ein maximaler Viskositätsunterschied berechnet werden, welcher als maximaler Vorgabewert die zulässige Auslenkung in einer erfindungsgemäßen Verfahrensausführung darstellt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
1 die Ausbildung einer Auslenkung einer Materialschmelze beim Stand der Technik,
2 die reduzierte Auslenkung bei einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung,
3 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung,
4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung und
5 eine schematische Darstellung unterschiedlicher Temperatur-Viskositäts-Kurven.
Die 1 und 2 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Düsenvorrichtungen 10. In 1 ist eine Stand-der-Technik-Ausführung gezeigt, während 2 eine Düsenvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung und dementsprechend auch eine Blasextrusionsvorrichtung 100 darstellt. Bei dieser Düsenvorrichtung 10 ist eine Düsenöffnung 20 am Ende einer Düsenlippe 22 angeordnet. Bei beiden Fällen gemäß 1 und 2 wird eine zweischichtige Materialschmelze 300 mit zwei Schichten 350 durch die Düsenöffnung 20 gefördert. Dabei weist diese Materialschmelze 300 zwei Seiten 310 und 320 auf. Dies Ganze dient zur Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie 200 mit den Schichten 250 und der Innenfläche 210 sowie der Außenfläche 220. Die erste Seite 310 der Materialschmelze 300 korreliert dabei mit der Innenfläche 210 und die zweite Seite 320 mit der Außenfläche 220.
In 1 ist zu erkennen, dass unterschiedliche Viskositäten der beiden Schichten 350 zu einem starken Auslenken beim Austritt aus der Düsenöffnung 20 führen. Dieses Auslenken kann zum Kontakt mit weiteren Einbauten, wie z. B. der Kühlvorrichtung oder sogar direkt mit dem Auslass an der Düsenöffnung 20, führen. Dies kann zum Abriss und dem Defekt der Blasfolie 20 bzw. zur vollständigen Stoppsituation für das Verfahren führen. In 2 ist eine deutlich reduzierte Auslenkung der Materialschmelze 300 gezeigt, so dass ein Abriss der Blasfolie 200 vermieden werden kann.
3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blasextrusionsvorrichtung 100 und einer entsprechenden erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 10. Hier ist zu erkennen, wie der voranstehend beschriebene Effekt der reduzierten Auslenkung erzielt wird. So ist hier eine Temperiervorrichtung 30 mit Temperiermitteln 32 vorgesehen. Die Temperiermittel sind als Fluidkanal 32a sowie als elektrische Heizelemente 32b ausgebildet. Sie dienen der Temperierung der beiden Seiten 310 und 320 der Materialschmelze 300 mit unterschiedlichen Temperaturen. Die linken Temperiermittel 32 sind dabei separat ansteuerbar bzw. separat regelbar zu den rechten Temperiermitteln 32.
Der 3 sind darüber hinaus Möglichkeiten der Temperatursensorik mithilfe von Temperatursensoren 40 zu entnehmen. So kann vor der Beeinflussung durch die Temperiermittel 32 mithilfe von Temperaturfühlern 40a eine Ermittlung der tatsächlichen Temperatur der jeweiligen Seite 310 und 320 der Materialschmelze 300 erfolgen. Auch kann z. B über Infrarotsensoren 40b als Temperatursensoren 40 nach dem Verlassen der Düsenöffnung 20 eine Ergebniskontrolle und damit eine Regelstrecke für die Regelung der Temperiermittel 32 zur Verfügung gestellt werden.
4 zeigt eine besonders einfache Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 10. Hier ist nur der rechte Teile dieser Düsenlippe 22 dargestellt, in welcher ein relativ großer Fluidkanal 32a als Temperiermittel 32 der Temperiervorrichtung 30 vorgesehen ist.
5 zeigt schematisch zwei Verläufe von Temperatur-Viskositäts-Kurven für ein erstes Material I und ein zweites Material II. Mit gestrichelter Linie ist der Ausgleich der Viskosität dargestellt. Bei gleicher Viskosität sind zwei unterschiedliche Temperaturen zuordenbar, zu welcher diese gemeinsame gleiche Viskosität erreicht wird. Dies führt dazu, dass durch die erfindungsgemäße Beeinflussung und unterschiedliche Temperierung auf unterschiedliche Zieltemperaturen ein Ausgleich der jeweiligen Viskosität zu einer gemeinsamen Viskosität stattfinden kann.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Düsenvorrichtung
20: Düsenöffnung
22: Düsenlippe
30: Temperiervorrichtung
32: Temperiermittel
32a: Fluidleitung
32b: elektrisches Heizelement
40: Temperatursensor
40a: Temperaturfühler
40b: Infrarotsensor
50: Kontrollvorrichtung
100: Blasextrusionsvorrichtung
200: Blasfolie
210: Innenfläche
220: Außenfläche
250: Schicht der Blasfolie
300: Materialschmelze
310: Seite der Materialschmelze
320: Seite der Materialschmelze
350: Schicht der Materialschmelze
T: Temperatur
n: Viskosität
I: erstes Material
II: zweites Material

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1055504 [0002]

Claims

Düsenvorrichtung (10) für eine Blasextrusionsvorrichtung (100) zur Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie (200) mit einer Innenfläche (210) und einer Außenfläche (220), aufweisend eine Düsenöffnung (20) für den Auslass einer mehrschichtigen Materialschmelze (300), dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperiervorrichtung (30) angeordnet ist, um die beiden Seiten (310, 320) der Materialschmelze (300), welche mit der Innenfläche (210) und der Außenfläche (220) der Blasfolie (200) korrespondieren, unterschiedlich zu temperieren.
Düsenvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (30) ausgebildet ist, um die Materialschmelze (300) von beiden Seiten (310, 320) unterschiedlich zu kühlen und/oder unterschiedlich zu heizen.
Düsenvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (30) ausgebildet ist für ein aktives Temperieren auf beiden Seiten (310, 320) der Materialschmelze (300).
Düsenvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (30) Temperiermittel (32) aufweist, welche für eine konstante oder im Wesentlichen konstante Temperierung der jeweiligen Seite (310, 320) der Materialschmelze (300) in Umfangsrichtung ausgebildet sind, wobei die Temperiermittel (32) insbesondere gleichmäßig über den Umfang der Düsenöffnung (20) verteilt sind.
Düsenvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (20) als Ringspalt ausgebildet ist, um als Auslass für die Materialschmelze (300) zu wirken.
Düsenvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Temperatursensor (40) für die Bestimmung der Temperatur wenigstens einer Seite (310, 320) der Materialschmelze (300) vorgesehen ist.
Düsenvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (30), insbesondere die Temperiermittel (32), in oder im Bereich einer Düsenlippe (22) angeordnet sind.
Düsenvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrollvorrichtung (50) vorgesehen ist, für die Regelung und/oder die Steuerung der Temperiervorrichtung (30), insbesondere ausgebildet für die Ausführung eines Verfahrens mit den Merkmalen eines der Ansprüche 10 bis 12.
Blasextrusionsvorrichtung (100) für die Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie (200) mit einer Innenfläche (210) und einer Außenfläche (220), aufweisend wenigstens eine Düsenvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 8.
Verfahren für die Temperierung einer mehrschichtigen Materialschmelze (300) bei der Herstellung einer mehrschichtigen Blasfolie (200) mit einer Innenfläche (210) und einer Außenfläche (220), aufweisend die folgenden Schritte: – Vorgeben der Temperatur-Viskositäts-Kurven von zumindest zwei Schichtmaterialien der Materialschmelze (300), – Temperieren der beiden Seiten (310, 320) der Materialschmelze (300), welche mit der Innenfläche (210) und der Außenfläche (220) korrespondieren, mit unterschiedlichen Temperaturen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Temperierung der beiden Seiten (310, 320) der Materialschmelze (300) ein Ausgleich oder im Wesentlichen ein Ausgleich der Viskositätsunterschiede der zumindest zwei Schichtmaterialen der Materialschmelze (300) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Vorgabewert als zulässige Abweichung der Viskositäten der zumindest zwei Schichtmaterialien der Materialschmelze (300) vorgegeben wird.