專利名稱：用于生產(chǎn)擠出塑料薄膜軟管的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)生產(chǎn)擠出塑料薄膜軟管(管狀膜層)以及用于在熱塑薄膜的擠出期間冷卻和取向剛剛離開擠出機(jī)的模具的塑料薄膜軟管的設(shè)備和方法。
提出的方案可用于用不同塑料例如低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)生產(chǎn)吹制的(延長的)薄膜軟管(管狀膜層)，甚至生產(chǎn)收縮薄膜。這種塑料薄膜軟管可用于例如包裝各種產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
US-6068462公開了一種用于連續(xù)生產(chǎn)吹制的薄膜軟管的裝置，該裝置具有與擠出機(jī)的模具的拉制孔口相鄰的內(nèi)部和外部冷卻單元。該內(nèi)部冷卻單元由同心盤構(gòu)成，這些同心盤沿它們的外周面設(shè)有凹槽狀徑向空氣出口。外部冷卻單元也包括盤，這些盤沿它們的內(nèi)周面設(shè)有環(huán)狀徑向空氣出口。
對(duì)于薄膜生產(chǎn)，離開擠出機(jī)的模具的熔化的薄膜的溫度通常在150℃和180℃之間；因此，未穩(wěn)定的薄膜應(yīng)被較迅速地冷卻，在第一步冷卻到大約80℃到100℃以使其固化，然后在第二部冷卻到大約20℃到25℃的存儲(chǔ)溫度以防止收縮并防止薄膜層粘在一起，并且所有這些均在卷起之前進(jìn)行。但是，對(duì)于上述薄膜冷卻，通過徑向出口離開的主要沿軸向的氣流不總是能夠確保迅速和均勻的薄膜冷卻。這在較高的薄膜的速度下會(huì)形成問題，因?yàn)樵诖饲闆r下，薄膜冷卻可用的時(shí)間較短。這意味著目前薄膜冷卻是整個(gè)薄膜生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵階段。傳統(tǒng)冷卻技術(shù)的最大可用的薄膜的速度為大約120m/min，這是薄膜產(chǎn)量進(jìn)一步增加的障礙。
對(duì)于上述裝置，一個(gè)問題是外部冷卻裝置僅在底部的冷卻漏斗的直徑最小處將冷卻劑吹入冷卻間隙，其中該冷卻漏斗的直徑最小處圍繞通過所述冷卻漏斗的吹制薄膜軟管的第一未穩(wěn)定錐形部分；在該處，薄膜的速度相對(duì)較低，并且其直徑也較小。當(dāng)薄膜軟管向上行進(jìn)時(shí)，其幾乎與錐形漏斗平行地延伸；其直徑繼續(xù)增大，其壁厚變得更薄，但是其行進(jìn)速度也增加。
這會(huì)形成另一個(gè)問題，即隨著擴(kuò)大的薄膜軟管(氣囊)的直徑的增加，薄膜軟管和錐形漏斗之間的環(huán)形冷卻間隙的流動(dòng)橫截面成倍地增加，并且由于來自下部的徑向輸入氣流減慢很多并且迅速變熱，從而冷卻效率會(huì)變得非常差。即使存在這樣的事實(shí)，即薄膜軟管和錐形漏斗之間的冷卻間隙的大小由于缺少冷卻劑而不適宜地減小，這種情況仍會(huì)發(fā)生，因此應(yīng)考慮薄膜的厚度的增加。
在我們的經(jīng)驗(yàn)中，當(dāng)使用上述裝置時(shí)，盡管實(shí)際上在薄膜和錐形漏斗之間高速流動(dòng)的冷卻空氣用于使吹制的薄膜軟管向往“伸展”，但是薄膜非常不穩(wěn)定。
在傳統(tǒng)薄膜冷卻裝置中，最大的可用的薄膜速度為大約120m/min，這是進(jìn)一步增加產(chǎn)量的主要障礙。
近距離觀察上述兩個(gè)缺陷，可注意到所引用現(xiàn)有技術(shù)中的一些矛盾·薄膜加速而空氣減速并變熱，這意味著溫度和速度之間的差減小，影響冷卻的最重要因素即傳熱系數(shù)向壞的情況改變，盡管一切都應(yīng)該以相反方式(相反地)發(fā)生；·用于在冷卻漏斗的上部區(qū)段支承薄膜的氣流在錐形漏斗的底部被吹入，從而到達(dá)漏斗頂部的少量緩慢和變熱的氣流已經(jīng)根本不適合用于此目的；·冷空氣在漏斗的底部被吹送，但是由于溫差很大，所以環(huán)境溫度下的空氣也合適；另一方面，冷卻空氣在向上前進(jìn)時(shí)變熱，但是在冷卻漏斗的上部區(qū)段實(shí)際上需要用冷空氣來將薄膜軟管進(jìn)一步冷卻到越來越低的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是消除上文提到的缺陷，即提供一種可比傳統(tǒng)技術(shù)更迅速、均勻和有效地冷卻和穩(wěn)定從擠出機(jī)的拉制孔口出來的薄膜軟管的改進(jìn)的技術(shù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過更迅速、均勻和有效的冷卻來提高薄膜產(chǎn)品的質(zhì)量。在上下文中，“質(zhì)量提高”主要是指薄膜的厚度公差的減小以及熱塑材料的正確取向的結(jié)構(gòu)。
另外的目的是消除冷卻階段上部冷卻劑的缺乏，并使冷卻劑的體積沿縱向(軸向)方向可容易地和選擇性地控制；并且在冷卻步驟期間保持吹制的薄膜軟管(氣囊)更穩(wěn)定。
另一個(gè)目的是通過提高冷卻技術(shù)的效率來全面增加薄膜生產(chǎn)的生產(chǎn)率。
根據(jù)本發(fā)明，該主要目的通過提供用于連續(xù)制造擠出塑料薄膜軟管的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括適于通過其環(huán)形拉制孔口形成薄膜軟管的擠出機(jī)的模具；以及圍繞所述拉制孔口和膨脹的薄膜軟管的至少一部分的內(nèi)部和/或外部冷卻裝置。所述內(nèi)部和/或外部冷卻裝置具有連接到冷卻劑源的用于冷卻劑優(yōu)選地為冷卻空氣的入口，以及向要被冷卻的膨脹的薄膜軟管和所述內(nèi)部和/或所述外部冷卻裝置的環(huán)形裙緣之間的主環(huán)形間隙提供冷卻劑的至少一個(gè)出口。本發(fā)明的本質(zhì)在于該內(nèi)部和/或外部冷卻裝置形成為優(yōu)選地與拉制孔口同軸地直接設(shè)置在擠出機(jī)的模具上的多級(jí)裝置，并具有用于冷卻劑的多位置切向出口，以通過內(nèi)部和/或外部螺旋冷卻劑流穩(wěn)定所述膨脹的薄膜軟管的第一錐形未穩(wěn)定區(qū)段。多級(jí)內(nèi)部冷卻裝置包括至少兩個(gè)環(huán)形冷卻-取向單元，這兩個(gè)單元設(shè)置成彼此相距一定軸向距離，并通過內(nèi)部主環(huán)形間隙在內(nèi)部至少部分地圍繞該薄膜軟管的未穩(wěn)定區(qū)段。每個(gè)該內(nèi)部環(huán)形冷卻-取向單元連接到冷卻劑源，以便提供具有可選擇性地和單獨(dú)地調(diào)節(jié)的溫度和/或體積和/或壓力的冷卻劑。若有多級(jí)外部冷卻裝置，則該裝置包括至少兩個(gè)環(huán)形外部冷卻單元，這兩個(gè)單元設(shè)置成彼此相距一定軸向距離，并通過外部主環(huán)形間隙在外部至少部分地圍繞所述膨脹的薄膜軟管的未穩(wěn)定區(qū)段。每個(gè)外部冷卻-取向單元具有至少一個(gè)切向入口，并連接到第二冷卻劑源，以便提供具有可選擇性地和單獨(dú)地調(diào)節(jié)的溫度和/或體積和/或壓力的冷卻劑。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述設(shè)備具有至少一個(gè)所述內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置，和至少一個(gè)所述外部多級(jí)冷卻裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，所述外部多級(jí)冷卻裝置的每個(gè)外部冷卻單元包括至少一個(gè)冷卻劑分配環(huán)，該冷卻劑分配環(huán)具有圍繞該外部主環(huán)形間隙/通道的至少一個(gè)錐形罩蓋(折流板)。此外，在所述錐形罩蓋中形成優(yōu)選地形成為狹槽的切向出口，從而形成圍繞薄膜軟管的用于冷卻劑的入口。
在該設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)內(nèi)部環(huán)形冷卻-取向單元包括至少一個(gè)冷卻劑分配環(huán)和至少一個(gè)錐形冷卻劑罩蓋，該冷卻劑罩蓋圍繞該內(nèi)部主環(huán)形間隙，并設(shè)有優(yōu)選地為狹槽的切向出口，從而形成圍繞薄膜軟管的切向冷卻劑入口。
在優(yōu)選設(shè)置中，相鄰冷卻-取向單元的冷卻-取向單元和/或錐形冷卻劑引導(dǎo)罩蓋沿軸向設(shè)置成相互交疊，從而在相鄰的錐形罩蓋之間形成環(huán)形間隙。罩蓋的相互軸向位置從而所述環(huán)形間隙的流動(dòng)橫截面可以調(diào)節(jié)。
至少一個(gè)所述外部冷卻-取向單元的錐形罩蓋可具有至少一個(gè)直徑較小的錐形延伸罩蓋，該錐形延伸罩蓋的相對(duì)軸向位置可相對(duì)于對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)罩蓋調(diào)節(jié)。從而，在引導(dǎo)罩蓋及其延伸罩蓋之間形成環(huán)形間隙，并且可容易地調(diào)節(jié)該環(huán)形間隙的流動(dòng)橫截面。通過通到外部開口空間的間隙的上部自由端，可從外部多級(jí)冷卻裝置的外部主環(huán)形間隙除去一部分已經(jīng)使用的冷卻劑。
優(yōu)選地，環(huán)狀冷卻劑入口間隙的流動(dòng)橫截面在冷卻單元處可通過冷卻環(huán)和/或它們的錐形引導(dǎo)罩蓋的相互軸向調(diào)節(jié)而被調(diào)節(jié)，和/或在最下部的冷卻單元處通過該冷卻單元的冷卻環(huán)與該冷卻單元的下部頸部的相互軸向調(diào)節(jié)而被調(diào)節(jié)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，至少兩個(gè)內(nèi)部冷卻-取向單元的相互軸向位置可調(diào)節(jié)地固定，使得可設(shè)定它們的軸向距離和圍繞薄膜軟管的內(nèi)部主環(huán)形間隙的流動(dòng)橫截面。
可存在這樣的設(shè)置，其中內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置的冷卻-取向單元形成具有公用的內(nèi)部冷卻劑分配空間的公用的冷卻環(huán)。這些單元也具有錐形罩蓋/折流板，并且其中的切向出口形成所述冷卻環(huán)的錐形裙緣。該冷卻劑分配空間還被頂蓋和底板封閉。在該冷卻劑分配空間內(nèi)，內(nèi)置風(fēng)扇轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地嵌入并連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器。該冷卻單元的錐形罩蓋以及蓋和底板共同構(gòu)成“風(fēng)扇殼體”。該成一體的冷卻環(huán)具有用于供給具有預(yù)定溫度的冷卻劑的入口。
為了用高密度塑料材料主要是聚乙烯(HDPE)生產(chǎn)薄膜軟管，內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置可設(shè)置在距擠出機(jī)的模具預(yù)定的軸向距離處。
為了生產(chǎn)收縮薄膜，在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中可使用以下設(shè)置第一冷卻裝置緊靠著設(shè)置在擠出機(jī)的模具上方，以根據(jù)需要將薄膜軟管的第一未穩(wěn)定錐形區(qū)段冷卻到預(yù)定程度；在距所述冷卻裝置的一定軸向距離處設(shè)置加熱裝置，以加熱從而再次軟化已被部分延伸和取向的薄膜材料；緊靠該加熱裝置上方同軸地設(shè)置第二多級(jí)薄膜冷卻和取向裝置，以最終冷卻和穩(wěn)定該薄膜軟管。
根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)塑料薄膜軟管的過程，將執(zhí)行以下步驟(a)通過使用所述外部多級(jí)冷卻裝置圍繞剛剛從擠出機(jī)的模具的拉制孔口離開的薄膜軟管的未穩(wěn)定的膨脹區(qū)段的至少一部分，從而在距該薄膜軟管的未穩(wěn)定的膨脹的錐形區(qū)段的外表面一定徑向距離處形成外部主環(huán)形間隙/通道，和/或通過使用所述內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置，從而在距該薄膜軟管的未穩(wěn)定的膨脹的錐形區(qū)段的內(nèi)表面一定徑向距離處形成內(nèi)部主環(huán)形間隙/通道；(b)通過軸向的多位置切向入口向外部和/或內(nèi)部主環(huán)形間隙供給具有被選擇性地預(yù)定的溫度和/或壓力和/或體積的冷卻劑，并將該切向冷卻劑流引導(dǎo)到薄膜軟管的未穩(wěn)定區(qū)段的外和/或內(nèi)表面上，以便從外部和/或內(nèi)部冷卻該薄膜軟管的未穩(wěn)定區(qū)段，從而通過使用沿該薄膜軟管的未穩(wěn)定的膨脹的錐形區(qū)段的外表面和/或內(nèi)表面影響冷卻劑螺旋流的離心力，以及使用螺旋冷卻劑流的各個(gè)部分之間的密度和壓力差，在所述外部和/或內(nèi)部主環(huán)形間隙/通道中由該多位置切向冷卻劑流形成至少一個(gè)螺旋冷卻劑流，來穩(wěn)定該薄膜軟管的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)用生產(chǎn)的薄膜軟管制成平的薄膜帶時(shí)，上述過程可包括至少在兩個(gè)位置沿縱向切割該管狀薄膜軟管的附加的步驟，從而在該冷卻和穩(wěn)定步驟的最終階段期間或就在該階段之后用該薄膜軟管形成平的薄膜帶。
為了消除用于在膨脹步驟內(nèi)擴(kuò)大該薄膜軟管的傳統(tǒng)裝置，上述過程還可包括另外的步驟使用所述多級(jí)內(nèi)部冷卻裝置的可選擇性地控制的冷卻劑源提供的切向冷卻劑流擴(kuò)大該薄膜軟管，從而還沿橫向拉伸和取向該軟管。
為了生產(chǎn)收縮薄膜，根據(jù)本發(fā)明的過程可包含以下步驟首先將薄膜軟管的未穩(wěn)定錐形區(qū)段冷卻到預(yù)定程度以便僅部分穩(wěn)定該薄膜軟管，然后加熱并從而再次軟化該薄膜材料。就在該加熱步驟之后，通過使用根據(jù)本發(fā)明的第二多級(jí)薄膜冷卻和取向裝置完全穩(wěn)定該薄膜軟管。
本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)，從薄膜軟管的厚度公差角度看，一個(gè)最重要的因素是冷卻溫度在任何時(shí)刻的均勻性。如果熔化的塑性材料的溫度在離開擠出機(jī)的模具即在該擠出機(jī)的模具的上部區(qū)域內(nèi)不均勻，則即使在完全均勻冷卻的情況下，仍不能導(dǎo)致產(chǎn)生具有合適的厚度公差的薄膜。另一方面，如果離開擠出機(jī)的模具的熔化的塑性材料沿周面具有均勻溫度但是沒有被均勻地冷卻，則厚度公差也將不足夠。
根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在上述兩種情況下可得到相似的現(xiàn)象，這解釋了現(xiàn)有技術(shù)中的薄膜厚度不均勻。在較冷的熔化的塑性材料離開擠出機(jī)的模具和/或冷卻較強(qiáng)烈和/或氣流較冷的位置，薄膜材料較早且更迅速地冷卻，從而這些位置是較早失去它們的彈性伸展能力的薄膜的點(diǎn)或區(qū)段，因此這些點(diǎn)或區(qū)段保持較厚。
另一方面，如果較熱的熔化的塑性材料離開擠出機(jī)的模具和/或冷卻不強(qiáng)烈和/或冷卻空氣流較溫暖，則熔化的薄膜材料較晚且更緩慢地冷卻，從而這些位置是較晚失去它們的彈性伸展能力的薄膜點(diǎn)或區(qū)段，因此這些點(diǎn)或區(qū)段可繼續(xù)伸展。為此，成品(最終薄膜軟管)在這些位置比所需的厚度薄，這也是有害的。
這就是我們實(shí)驗(yàn)性開發(fā)的主要目的是沿離開的薄膜軟管的周面實(shí)現(xiàn)完全均勻和有效的冷卻的原因。根據(jù)本發(fā)明，可如下地闡明兩個(gè)主先決條件，在我們看來其對(duì)于薄膜冷卻是“理想的”·(在主冷卻間隙內(nèi))當(dāng)沿冷卻漏斗向上時(shí)必須允許選擇性地改變冷卻劑體積的需求；·必須確保在不同的軸向位置處沿切向吹入不同溫度的冷卻劑。
根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)，在單位時(shí)間內(nèi)傳遞的熱量取決于傳熱系數(shù)、傳熱表面積、熱傳遞介質(zhì)的溫度和薄膜的溫度。但是，需要高容量的空氣冷卻系統(tǒng)來形成冷卻空氣，因?yàn)榭諝獠粩嗟貜拇髿庵斜晃氩⒋祷氐酱髿庵?。另一方面，由于必須遵守特定的幾何條件和比例以便例如在薄膜生產(chǎn)期間獲得合格產(chǎn)品，所以傳熱表面積不可改變；這意味著薄膜的表面積是給定的(恒定的)。第三，傳熱系數(shù)可在一定限度內(nèi)改變。在空氣的情況下，這主要受空氣的相對(duì)濕氣含量和流速(薄膜和空氣之間的相對(duì)速度差)影響。
兩個(gè)因素都會(huì)大大影響傳熱程度。干燥空氣的傳熱系數(shù)大約為5W/m2K，而濕潤的、密集吹送的空氣的傳熱系數(shù)可高達(dá)250W/m2K。因此，傳熱系數(shù)可使吸收的熱量增加50倍。
我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果示出，冷卻劑氣體的速度受薄膜軟管強(qiáng)度的限制。但是，根據(jù)本發(fā)明，通過沿切向供給冷卻劑可使薄膜和冷卻劑之間的速度差進(jìn)一步增加到驚人的程度。此外，來自螺旋冷卻劑流的離心力——影響薄膜軟管——也會(huì)有利地影響薄膜軟管的穩(wěn)定性，從而得到令人驚訝的額外技術(shù)效果。
根據(jù)我們另外的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，冷卻劑的速度受薄膜軟管的強(qiáng)度限制。但是，可通過以切向湍動(dòng)的(螺旋的)旋轉(zhuǎn)(渦流)的形式引入冷卻劑流來有效地增加冷卻劑的速度。此外，在主冷卻間隙/通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)的冷卻劑渦流的離心力還有利地影響薄膜軟管和薄膜軟管的穩(wěn)定性。
對(duì)于冷卻步驟，效率即足夠的冷卻能力也非常重要。剛剛離開擠出機(jī)的模具的擴(kuò)大的薄膜軟管的熔化的塑性材料被沿兩個(gè)方向拉伸(取向)沿冷卻區(qū)段橫向和縱向；并且同時(shí)，在冷卻區(qū)段中形成網(wǎng)狀塑料結(jié)構(gòu)。
橫向取向是薄膜氣囊被擴(kuò)大即膨脹的結(jié)果。當(dāng)以已知方式使用附加裝置的壓縮空氣擴(kuò)大薄膜軟管時(shí)，該薄膜軟管的直徑增加，從而其可沿橫向方向被顯著地拉伸。在拉伸期間，塑料分子沿拉伸方向設(shè)置。
薄膜的另一個(gè)取向方向是縱向，這是以已知方式高速拉起薄膜的結(jié)果。在拉起期間，薄膜也拉伸為其數(shù)倍，并且其分子沿縱向設(shè)置。
如果通過足夠快和有效的冷卻將密集冷卻用于穩(wěn)定(固定)該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則該沿兩個(gè)方向(取向)的拉伸會(huì)形成薄膜軟管的有利的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果不進(jìn)行冷卻，仍未穩(wěn)定的塑性材料的塑料分子不久會(huì)失去它們的取向，從而產(chǎn)生無序的結(jié)構(gòu)，并且塑性材料沒有固化。
由于合適的冷卻，離開擠出機(jī)頭部孔口的塑性熔融體(flux)開始變硬，并且在錐形冷卻通道的端部差不多固化，得到其最終厚度和穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，如前文所述，具有合適強(qiáng)度的均勻和可選擇地控制的冷卻在此起到主要作用。


根據(jù)示出本發(fā)明的方案的一些實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。在附圖中·圖1示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施例的垂直橫截面；·圖2示出沿圖1內(nèi)的線II-II的橫截面；·圖3示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜(生產(chǎn))設(shè)備的第二實(shí)施例的垂直橫截面；·圖4示出不同布置中速度向量的差的圖示；·圖5A-5C和6A-6C分別示出導(dǎo)言內(nèi)提到的已知冷卻設(shè)備和如圖3所示的本發(fā)明的冷卻設(shè)備的簡化布置，以及它們的分別表示速度差和溫度差的示意圖；·圖7是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第三實(shí)施例的細(xì)部的橫截面；
·圖8是沿圖7內(nèi)的線VIII-VIII的橫截面；·圖9示出圖7內(nèi)一細(xì)部即內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置的橫截面；·圖10是圖9內(nèi)所示的方案的側(cè)視圖；·圖11示出具有內(nèi)部冷卻的傳統(tǒng)薄膜生產(chǎn)設(shè)備的側(cè)視圖的輪廓；·圖12和13是根據(jù)圖11的設(shè)備內(nèi)的速度差和溫度差的圖示；·圖14示出如圖7所示的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的簡化側(cè)視圖；·圖15和16是根據(jù)圖14的方案內(nèi)的速度差和溫度差的圖示；·圖17以垂直剖視圖示出根據(jù)圖7的設(shè)備的一個(gè)變型，該設(shè)備也配備有外部冷卻裝置；·圖18以垂直剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例，其中內(nèi)部冷卻-取向裝置配備有底部供給的內(nèi)部風(fēng)扇；·圖19示出根據(jù)圖18的方案的一個(gè)變型，其中應(yīng)用上部冷卻劑供給；·圖20示出用于生產(chǎn)高密度聚乙烯薄膜軟管的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特定實(shí)施例；·圖21以垂直剖視圖示出用于生產(chǎn)收縮薄膜的本發(fā)明設(shè)備的另一個(gè)特定實(shí)施例；·圖22以垂直剖視圖示出本發(fā)明設(shè)備的優(yōu)選組合實(shí)施例，該設(shè)備具有多位置的內(nèi)部薄膜冷卻-取向裝置和多位置的外部冷卻裝置。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的薄膜生產(chǎn)設(shè)備的第一實(shí)施例配備有外部薄膜冷卻裝置1，該冷卻裝置用于將主要是壓縮和冷卻空氣的加壓冷卻劑供給剛剛從用于連續(xù)擠出薄膜軟管F的擠出機(jī)的模具E的拉制孔口H離開的吹制的薄膜軟管F的不穩(wěn)定錐形區(qū)段M。
根據(jù)本發(fā)明，外部冷卻裝置1形成為與擠出機(jī)的模具E的拉制孔口H同軸地直接設(shè)置在該擠出機(jī)的模具E上的多級(jí)薄膜冷卻裝置；包括沿軸向即沿連續(xù)擠出的薄膜軟管F的前進(jìn)方向X彼此相距一定間隔地設(shè)置的至少兩個(gè)環(huán)形外部冷卻單元。
在圖1所示的第一實(shí)施例內(nèi)，應(yīng)用三個(gè)外部冷卻單元2、3、4；當(dāng)沿方向X觀察時(shí)，這三個(gè)冷卻單元與薄膜軟管F同軸地一個(gè)設(shè)置在另一個(gè)之上，并且相互之間分別存在軸向距離T1和T2。外部冷卻單元2、3和4以彼此間可調(diào)節(jié)和/或相對(duì)于所述設(shè)備的框架結(jié)構(gòu)(未單獨(dú)示出)可調(diào)節(jié)的方式固定在它們預(yù)定的軸向位置。
在此情況下，距離T1和T2的大小分別選擇為100mm和200mm，并且吹制的薄膜軟管F的整個(gè)穩(wěn)定和冷卻圓錐部分的高度選擇為600mm。
在圖1內(nèi)，下部冷卻單元2直接連接到僅由細(xì)的虛線(result line)部分地表示的薄膜生產(chǎn)設(shè)備的擠出機(jī)的模具E的上部；如上所述，所述擠出機(jī)的模具E具有拉制孔口H。新擠出的薄膜軟管F以已知方式連續(xù)離開拉制孔口H，該薄膜軟管的熔化的塑料材料(例如聚乙烯)仍處于不穩(wěn)定塑性狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的外部薄膜冷卻裝置1的冷卻單元2、3和4具有大致相同的設(shè)計(jì)，這意味著每個(gè)冷卻單元均包括具有用于分配冷卻劑流的內(nèi)部空間或槽系統(tǒng)(未示出)的冷卻環(huán)，并包括錐形冷卻劑引導(dǎo)罩蓋。因此，冷卻單元2具有冷卻環(huán)5和錐形引導(dǎo)罩蓋6；冷卻單元3具有冷卻環(huán)7和錐形引導(dǎo)罩蓋8；而上部冷卻單元4具有冷卻環(huán)9和錐形引導(dǎo)罩蓋10。每個(gè)冷卻單元2到4內(nèi)均設(shè)置有內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間容納和分配冷卻環(huán)5、7和9中的冷卻劑。
圖1清楚地示出外部冷卻單元2、3和4與排出薄膜軟管F的拉制孔口H的理論中線K同心地設(shè)置，并使得在這些外部冷卻單元的內(nèi)表面和薄膜軟管F的外部罩蓋表面之間形成用于冷卻劑例如空氣的外部錐形環(huán)狀冷卻劑通道11、12和13，并且這些通道共同形成連續(xù)的外部主冷卻環(huán)形間隙G，該環(huán)形間隙用于沿薄膜軟管F的穩(wěn)定和冷卻區(qū)段M的高度形成螺旋形旋轉(zhuǎn)的冷卻劑流(由箭頭22表示)。
圖1還示出相鄰的引導(dǎo)罩蓋6和8，并且罩蓋8和10設(shè)置成具有軸向交疊部；在這些交疊區(qū)段內(nèi)，分別在冷卻環(huán)5和7與引導(dǎo)罩蓋6和8之間形成切向冷卻劑入口間隙14和15。
下部的外部冷卻單元2具有與錐形引導(dǎo)罩蓋6同軸的中心頸部N，并且在該頸部N的向上延伸的錐形表面和引導(dǎo)罩蓋6的內(nèi)表面之間也存在環(huán)形冷卻劑入口間隙16。
根據(jù)本發(fā)明，在下部的外部冷卻單元2可通過調(diào)節(jié)例如頸部N和引導(dǎo)罩蓋6的相對(duì)軸向位置來控制冷卻劑入口間隙16的橫截面。類似的，可例如分別通過調(diào)節(jié)冷卻環(huán)7和9與相關(guān)聯(lián)的引導(dǎo)罩蓋8和10的相對(duì)軸向位置來在冷卻單元3和4處控制冷卻劑入口間隙14和15的流過橫截面。在圖1內(nèi)，相互交疊的外部引導(dǎo)罩蓋6、8和10的軸向尺寸分別用L1、L2和L3表示。
圖2內(nèi)的橫截面更詳細(xì)地示出最上部的冷卻單元4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；但是應(yīng)指出，其它冷卻單元具有類似結(jié)構(gòu)。在此情況下，冷卻單元4的冷卻環(huán)9具有用板材焊接的梯形橫截面。為了將加壓的回火(tempering)冷卻劑(例如冷卻空氣)引入冷卻環(huán)9的內(nèi)部空間，該冷卻環(huán)配備有彼此相對(duì)的兩個(gè)切向入口突起17和18。錐形引導(dǎo)罩蓋10是冷卻環(huán)9的內(nèi)壁19的向上傾斜的延長部。內(nèi)壁19和構(gòu)成該內(nèi)壁延伸部的引導(dǎo)罩蓋10的斜角與擴(kuò)大的薄膜軟管F的錐形不穩(wěn)定區(qū)段的斜角大約相等，例如為60°。
冷卻環(huán)9的內(nèi)壁19具有設(shè)置成沿周面具有相同的間隔的穿孔20，在此情況下該穿孔通過U形地切開內(nèi)壁19并向外彎曲由此形成的舌狀物而形成。從而，形成沿切向?qū)⒗鋮s劑引導(dǎo)到薄膜軟管F的特定的側(cè)向出口間隙21。切向的側(cè)向出口間隙21通到環(huán)狀冷卻劑入口間隙13(圖1)。
中間的冷卻單元3也具有類似設(shè)計(jì)，其中(見圖1)切向的側(cè)向出口間隙21通到環(huán)形冷卻劑入口間隙14。
下部冷卻單元2的冷卻環(huán)5的側(cè)壁類似地具有切向的側(cè)向出口間隙21(圖1)。此外，在冷卻環(huán)5的底部23設(shè)有切口(與構(gòu)成出口間隙21的切口類似)，該切口構(gòu)成下部切向出口間隙24，該間隙通入環(huán)形間隙16。
穿過這些冷卻單元的螺旋氣流在從拉制孔口H連續(xù)出來的薄膜軟管F出來之后有效地冷卻該薄膜軟管。需要由此形成的底部螺旋氣流，使得首先使熔化塑料熔融體的表面變硬并且能夠拉起擴(kuò)大的薄膜軟管F。下部冷卻單元2的冷卻環(huán)5在其穿孔的底部23下方具有蓋子25。
通過外部冷卻單元2、3和4的切向入口17和18引入的加壓冷卻劑通過側(cè)向出口間隙21和下部出口間隙24被供給到間隙14、15和16內(nèi)，從而冷卻劑形成沿薄膜軟管F的外部罩蓋在外部主環(huán)形間隙G內(nèi)從下至上地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的螺旋形冷卻劑(如圖1和2內(nèi)的細(xì)箭頭22所示)。通過接合的引導(dǎo)罩蓋6、8和10，外部冷卻單元2、3和4配合地連接，這意味著螺旋地向上流動(dòng)的冷卻空氣流可以有效地冷卻薄膜軟管F的要被穩(wěn)定的區(qū)段的整個(gè)高度M。
因此，空氣主要通過外部冷卻單元2、3和4的側(cè)向出口間隙以及穿過下部冷卻單元2的下部出口間隙24的間隙16，并分別通過交疊的引導(dǎo)罩蓋6和8以及8和10之間的間隙14和15被吹入。
中間冷卻單元3和上部冷卻單元4內(nèi)的錐形地向上前進(jìn)的螺旋形回火冷卻劑流用于滿足持續(xù)增加的對(duì)空氣和回火的需求。中間冷卻單元3的冷卻環(huán)7的側(cè)向出口間隙以及下部冷卻單元2的冷卻環(huán)5的出口間隙在圖1內(nèi)也由21表示。
通過此設(shè)置，已解決了傳統(tǒng)裝置的迄今為止不可避免的問題，即在底部吹入的冷卻空氣隨著錐形延伸部減慢并變熱，從而在薄膜軟管F和錐形延伸的罩蓋之間的環(huán)形間隙減小。根據(jù)本發(fā)明，“新鮮的”冷卻空氣以可選擇性地控制的方式供給到冷卻單元2、3和4內(nèi)。因此，薄膜軟管F和錐形延伸的外部引導(dǎo)罩蓋6、8和10之間的外部主環(huán)形間隙G的尺寸幾乎一直保持恒定，這對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。
本發(fā)明的另一個(gè)重要的額外效果是外部薄膜冷卻裝置1的冷卻單元2、3和4的冷卻劑供給來自單獨(dú)的和可分別控制的冷卻劑源HK1、HK2和HK3(圖1)。此措施使得我們可在冷卻單元2、3和4處根據(jù)當(dāng)前工藝需要選擇性地和單獨(dú)地改變冷卻劑的溫度和/或壓力和/或量。
在上部冷卻單元4，例如，可以改變吹入的冷卻劑的量和溫度，使得與此同時(shí)，冷卻劑的量和溫度在其它位置例如在下部冷卻單元2和/或中間冷卻單元3并沒有改變。這大大有助于干涉效果的控制和可分離性。
根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要更大量的越來越冷的空氣來完全和迅速回冷沿錐形外部主環(huán)形間隙G向上行進(jìn)并同時(shí)冷卻的加速的薄膜軟管F。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可在外部冷卻裝置1的冷卻單元2、3和4的不同高度位置處將其量或溫度經(jīng)過單獨(dú)調(diào)節(jié)的空氣提供到薄膜軟管F的外表面。因此，本發(fā)明可實(shí)際上通過以可能由于螺旋形冷卻劑流導(dǎo)致的最均勻的分布以預(yù)定方式吹入更大量的越來越冷的空氣來確保足夠強(qiáng)的冷卻所需的溫度和速度差。
根據(jù)本發(fā)明的外部冷卻裝置1的此設(shè)置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是還可根據(jù)已位于裝置1內(nèi)的冷卻劑的參數(shù)而吹入來自被單獨(dú)控制的冷卻劑源HK1、HK2和HK3(圖1)的不同量和/或壓力和/或溫度的冷卻劑。這意味著從下方到達(dá)的螺旋形冷卻劑流的溫度例如可在下部單元3和4之前(/下方)的外部主錐形環(huán)形間隙G內(nèi)被測量，然后根據(jù)所測量的溫度確定將在那里供給的冷卻劑的溫度。這樣可在系統(tǒng)內(nèi)安全地維持合適的熱傳遞所需的溫度差。
使受控的加熱更容易的另一控制可能性與上文的溫度測量緊密相關(guān)。在引入新的冷卻劑之前，可除去來自下方的已被加熱的空氣；圖3示出示例。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的外部薄膜冷卻裝置1的一個(gè)變型，其也具有三個(gè)外部冷卻單元2、3和4，這些冷卻單元沿軸向設(shè)置且在它們之間具有距離T1和T2。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)置基本與根據(jù)圖1和2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)置一致。唯一的區(qū)別是，在下部冷卻單元2處，冷卻環(huán)5的錐形引導(dǎo)罩蓋6具有作為其延長部的直徑較小的錐形延伸罩蓋6A，該罩蓋的相對(duì)高度位置可相對(duì)于引導(dǎo)罩蓋6調(diào)節(jié)。從而，可調(diào)節(jié)引導(dǎo)罩蓋6和延伸罩蓋6A之間的環(huán)形的間隙26的橫截面，該環(huán)形的間隙26實(shí)際上通入外部打開的空間。從而通過出口間隙26，可從冷卻裝置1的外部主環(huán)形間隙G除去一些已經(jīng)使用過的冷卻劑。
在給定情況下，使用例如熱傳感器測量從下方到達(dá)的被加熱的空氣，并且如果不能使用下一個(gè)冷卻單元使充分的冷空氣與被加熱的空氣混合以便實(shí)現(xiàn)預(yù)期的冷卻劑溫度，則在被加熱的空氣到達(dá)中間冷卻單元3之前通過(出口)間隙26從環(huán)形間隙(以及冷卻單元2)導(dǎo)出該被加熱的空氣。
中間冷卻單元3以類似的方式設(shè)計(jì)。這里，直徑較小的錐形延伸罩蓋8A設(shè)置作為錐形引導(dǎo)罩蓋8的延長部，并且由此形成出口間隙27，如果需要的話，一些冷卻劑可類似地通過該出口間隙27通到外部空間。
基于上文，可承認(rèn)用于本發(fā)明設(shè)備的外部薄膜冷卻(回火)裝置1可用于產(chǎn)生適應(yīng)于當(dāng)前產(chǎn)品的薄膜冷卻“圖”。這意味著可在外部冷卻單元2到4的任何高度處根據(jù)需要選擇性地，即通過在吹入處的軸向截面也就是切向入口間隙14、15和16，來調(diào)節(jié)冷卻劑的量、速度和溫度。這樣，可在知道塑性熔融體的參數(shù)并考慮薄膜軟管F的要實(shí)現(xiàn)的特性的情況下產(chǎn)生任何冷卻狀態(tài)。
這非常重要，因?yàn)樵诰哂行D(zhuǎn)芯部的擠出機(jī)的模具的情況下，通過擴(kuò)大、拉起和轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)芯部而產(chǎn)生的塑性材料的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)必須固定，即該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)應(yīng)以沿周面和長度完全均勻的方式在高度為M的冷卻區(qū)段內(nèi)穩(wěn)定。
對(duì)于如圖4內(nèi)所示的速度向量三角形的理論說明，冷卻空氣的流速由vL表示，薄膜軟管F的驅(qū)動(dòng)速度用vF表示，它們之間的夾角用“α”表示，而速度差向量用Δv表示。
首先，研究冷卻劑被平行于薄膜軟管的方向驅(qū)動(dòng)的設(shè)置。在此情況下，速度差Δv1等于速度向量的絕對(duì)值之間的差(Δv1＝vL1-vF)。換句話說，如果例如空氣速度vL1為100m/min，并且薄膜的速度vF為50m/min，則速度差Δv1為大約50m/min。
但是，如果與薄膜成角度α地供給冷卻劑，則速度差將是速度向量差，其當(dāng)然大于絕對(duì)速度值之間的差(見圖4內(nèi)的對(duì)應(yīng)值vL2和Δv2；vL3和Δv3；vL4和Δv4；vL5和Δv5；vL6和Δv6(薄膜的速度被選擇為常數(shù)50m/min))。
如果沿相反方向向薄膜供給冷卻劑(見vL6和vF)，則會(huì)產(chǎn)生最大的速度差vΔ6。在此情況下，(速度差)正好是對(duì)絕對(duì)值求和。在我們看來，在實(shí)際操作中，兩個(gè)速度向量(vL4和vF)垂直似乎是可能的最大值(圖4內(nèi)的Δv4)，從而速度差可比較高，在上述數(shù)據(jù)的情況下大約為111m/min。
上述實(shí)施例的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是沿切向引入外部冷卻單元2到4的加壓冷卻劑沿薄膜軟管F的外表面保持其角動(dòng)量，這意味著冷卻空氣甚至在到達(dá)薄膜時(shí)仍沿切向且螺旋地前進(jìn)。這是明顯的差別和優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵趯?dǎo)言內(nèi)給出的現(xiàn)有冷卻技術(shù)中，沿徑向引入的空氣由于分配槽的轉(zhuǎn)向作用而在其到達(dá)薄膜時(shí)已經(jīng)平行于薄膜前進(jìn)。
在根據(jù)本發(fā)明提到的設(shè)置中，沿薄膜的切向或與薄膜成斜角地前進(jìn)的空氣的意義在于其對(duì)傳熱系數(shù)的影響。如果沿切向引入，則空氣可大大增加傳熱系數(shù)的值，從而增加傳熱效率。這是非常重要的附加效果，因?yàn)樵诮裉?，如上文已?jīng)提到的一樣，整個(gè)薄膜產(chǎn)品的生產(chǎn)率和可應(yīng)用的薄膜軌跡的速度實(shí)際上被薄膜冷卻的效率和速度阻礙。
在我們的實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)可通過沿切向?qū)⒗鋮s劑引入主環(huán)形間隙G而有效地增加傳熱效率。下文給出其背景。
下面的已知公式可用于計(jì)算每時(shí)間單位傳遞的熱量Q＝α·A(TF-TL)，其中α-傳熱系數(shù)，A-傳熱表面積，TF-薄膜的溫度，TL-冷卻劑的溫度。
從上面的公式可認(rèn)識(shí)到，實(shí)際上存在三個(gè)可用于改變傳遞的熱量的因素，即a)冷卻劑和薄膜壁之間的溫度差(TF-TL)；作為示例，假設(shè)薄膜的溫度(TF)為200℃而來自周圍環(huán)境的冷卻空氣的溫度(TL)為25℃。通過將來自周圍環(huán)境的空氣冷卻到5℃，溫度差將增加，但是從175℃到195℃的改變將導(dǎo)致10％的效率增加；然而，形成經(jīng)過冷卻的空氣需要高成本和高生產(chǎn)量的空氣冷卻系統(tǒng)。但是根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即使由經(jīng)過冷卻的空氣導(dǎo)致的此10％的效率升高仍可在薄膜質(zhì)量內(nèi)覺察到。
b)為了在薄膜生產(chǎn)期間實(shí)現(xiàn)給定質(zhì)量，必須遵從給定幾何條件和比例，從而薄膜的表面積是給定的。因此，熱傳遞表面積的值實(shí)際上不可改變。
c)然而，傳熱系數(shù)(α)可在寬范圍內(nèi)改變。在空氣的情況下，這主要受空氣的相對(duì)濕度和空氣流速(薄膜和冷卻空氣之間的速度差)影響。兩個(gè)因素都會(huì)大大影響傳熱程度。靜止的干燥空氣的傳熱系數(shù)大約為5W/m2K，而濕潤的、密集吹送的空氣的傳熱系數(shù)可高達(dá)250W/m2K。由此可見，通過傳熱系數(shù)可使吸收的熱量增加50倍。
當(dāng)然，空氣的速度受薄膜軟管F強(qiáng)度的限制。但是，當(dāng)通過空氣的旋渦狀引入和流動(dòng)而增加速度時(shí)，可進(jìn)一步增加冷卻效率。此外，影響薄膜軟管的空氣旋渦(螺旋狀冷卻劑流)的離心力也有助于薄膜軟管穩(wěn)定性。
通過對(duì)傳熱系數(shù)和本發(fā)明方案的了解，可容易地比較傳統(tǒng)的冷卻環(huán)和本發(fā)明的在不同位置處調(diào)節(jié)的方案。如上所述，從熱交換即薄膜回火的角度看，溫度差和相對(duì)速度差是最重要的因素，因?yàn)檫@兩個(gè)因素以可改變的方式影響傳熱系數(shù)。
為了比較，圖5A到5C和6A到6C用示意圖示出在傳統(tǒng)的外部薄膜冷卻結(jié)構(gòu)(5A-5C)和本發(fā)明的多位置調(diào)節(jié)的外部薄膜冷卻結(jié)構(gòu)(圖6A-6C)的情況下，在冷卻和穩(wěn)定區(qū)段的整個(gè)高度M內(nèi)這些因素沿外部錐形環(huán)形間隙G向上的變化。
圖5A示出傳統(tǒng)方案，具有外部冷卻圓錐HG、薄膜軟管F、以及薄膜軟管F的冷卻穩(wěn)定區(qū)段的高度M。對(duì)于圖5B內(nèi)的示意圖，水平軸線示出通過傳統(tǒng)方案要實(shí)現(xiàn)的速度差(Δv)，而垂直軸線示出冷卻區(qū)段的高度M；并且對(duì)于圖5C內(nèi)的示意圖，水平軸線示出溫度差(ΔT)，而垂直軸線也示出冷卻區(qū)段的高度M。
圖6A示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備(見圖3)的外部薄膜冷卻裝置1的橫截面，該冷卻裝置具有外部冷卻單元2、3和4；圖6B和6C示出隨薄膜軟管F的冷卻穩(wěn)定區(qū)段的高度M變化的速度差和溫度差。圖5B和5C以及6B和6C還示出從冷卻角度看被認(rèn)為是理想的理想速度差和溫度差(Δvi；ΔTi)，從而可明顯看到兩種設(shè)計(jì)之間的明顯差別。
圖5B內(nèi)的示意圖示出在高度M的大約2/3部分處空氣速度(vL)和薄膜速度(vF)之間的速度差(Δv)消除；此外，當(dāng)薄膜軟管F離開冷卻圓錐HG時(shí)，其比與其平行地前進(jìn)的冷卻空氣更快地前進(jìn)。另一方面，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚的是，一定的速度對(duì)于熱傳遞是完全必要的。熔融體通過擠出機(jī)的模具的拉制孔口緩慢地離開；但是，冷卻空氣速度在此較高(vL)。薄膜在向上前進(jìn)時(shí)有很大的加速(vF)，但是冷卻空氣由于漏斗延伸而減慢(vL)。
相反，通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的多級(jí)外部薄膜冷卻裝置1(圖6A-6C)，不同位置處吹入的冷卻空氣可連續(xù)補(bǔ)充由外部主環(huán)形空間G的延伸引起的(冷卻空氣的)不足，并且在這兩個(gè)冷卻單元之間僅能觀察到溫度差(Δv)的少許降低。
在外部薄膜冷卻裝置1(見圖6A)內(nèi)，給出三個(gè)可單獨(dú)地和選擇性地控制的冷卻單元2-4作為示例(見圖1)，但是理論上，可使用任意數(shù)量的冷卻單元即回火位置。一個(gè)在另一個(gè)之上的環(huán)狀冷卻單元的數(shù)量越多，就可實(shí)現(xiàn)越均勻的溫度差(見圖6B)，并且距離理想狀態(tài)(Δvi；ΔTi)就越近。
對(duì)速度差的示意圖的解釋幾乎也可完全應(yīng)用于溫度差(圖5C和6C)。根據(jù)圖5C，在薄膜離開時(shí)薄膜的溫度(TF)仍非常高，并且與新吹入的冷空氣相比會(huì)形成很大的溫度差(ΔT)。在向上前進(jìn)時(shí)此很大的溫差被消除，從而薄膜軟管幾乎不能完全冷卻，只能偶爾冷卻。
相反，在根據(jù)本發(fā)明的方案(見圖6C)的情況下，新吹入的空氣不僅補(bǔ)充由空間膨脹導(dǎo)致的空氣不足，而且還將溫度差(ΔT)保持在預(yù)期水平上。如果以螺旋形渦流從下方到達(dá)線路內(nèi)的下一個(gè)冷卻單元——即吹入位置——的冷空氣的溫度(TL)已過高，則其可在被吹入(下一個(gè)冷卻單元)之前立即被從冷卻單元導(dǎo)出到周圍環(huán)境中。當(dāng)然，這樣必須補(bǔ)充大量的冷卻空氣，但是在給定情況下，其對(duì)于實(shí)現(xiàn)被合適地選擇性地控制的薄膜冷卻/回火效果是有效和高效的方案。
通過測試根據(jù)本發(fā)明的外部薄膜冷卻/回火裝置1的上文所述實(shí)施例的原型得到的主要好處如下·冷卻空氣通過多位置冷卻單元沿切向被吹入并被強(qiáng)制以螺旋方式流動(dòng)的效果是，薄膜氣囊可比傳統(tǒng)方式更快速和安全地冷卻；·由于在各個(gè)位置連續(xù)補(bǔ)充冷卻空氣，所以錐形外部主環(huán)形間隙G內(nèi)的空氣不會(huì)過度變熱并且其冷卻效果可被穩(wěn)定；·冷卻空氣的分布在整個(gè)高度M上在錐形主環(huán)形間隙G內(nèi)沿薄膜軟管F的周面完全均勻；·主環(huán)形間隙G的尺寸沿軸向向上可被保持為不變的值；·在薄膜軟管F和冷卻單元之間的外部主環(huán)形間隙G內(nèi)以較高速度沿切向流動(dòng)的冷卻空氣將薄膜軟管保持得非常穩(wěn)定；這還可由以下事實(shí)觀察到，以前，當(dāng)使用傳統(tǒng)的冷卻環(huán)時(shí)，薄膜軟管對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的外部沖擊(例如拖拉)非常敏感并且會(huì)被容易地撕裂。但是在根據(jù)本發(fā)明的方法中，薄膜軟管不會(huì)不穩(wěn)定，不會(huì)開始“擺動(dòng)”并且甚至在故意的外部影響(例如拖拉)的情況下也不會(huì)撕裂。
在前文將空氣作為上述公開內(nèi)的冷卻劑的示例，但是在給定情況下，冷卻劑可以是任何其它的氣態(tài)介質(zhì)例如氮、氖、氦或氬等。
盡管沒有單獨(dú)示出，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上文說明可明顯地了解每個(gè)外部冷卻單元2到4如何連接到具有可單獨(dú)控制的壓力和供給體積的冷卻劑源(例如，與熱交換器相關(guān)聯(lián)的風(fēng)扇單元)；然后可根據(jù)當(dāng)前技術(shù)參數(shù)和/或生產(chǎn)者的需求并根據(jù)例如熱傳感器的控制信號(hào)來從中央控制面板(未示出)選擇性地控制冷卻劑源。
根據(jù)本發(fā)明，可應(yīng)用至少兩個(gè)或更多個(gè)這種外部冷卻單元。很明顯，根據(jù)本發(fā)明的外部薄膜回火裝置1的冷卻單元2到4必須沿新(從控制孔口)離開并被吹制的薄膜軟管的軌跡設(shè)置在高度為M的區(qū)段內(nèi)。在給定情況下，最下部的冷卻單元2可被來自環(huán)境的空氣冷卻。此外，可具有其中將溫暖的回火介質(zhì)泵送到至少一個(gè)冷卻單元內(nèi)的實(shí)施例。
圖7到10示出用于生產(chǎn)塑料薄膜F的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第三實(shí)施例，該設(shè)備的具有拉制孔口H的擠出機(jī)的模具E——僅示出輪廓——將形成薄膜軟管F。剛剛離開拉制孔口H的薄膜軟管F在具有高度M的錐形延伸并未穩(wěn)定的區(qū)段之后前進(jìn)到位于頂部的柱狀區(qū)段。仍熔融的塑料實(shí)際上沿此錐形區(qū)段M穩(wěn)定。薄膜軟管F的拉起的前進(jìn)方向由“x”表示，拉制孔口H的中心線用K表示，該中心線基本與薄膜軟管F的理論的縱向中心線重合。
圖7示出僅具有內(nèi)部冷卻的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例，該內(nèi)部冷卻設(shè)計(jì)成多位置的薄膜冷卻取向裝置40。在此情況下，此內(nèi)部薄膜冷卻取向裝置40設(shè)置在拉制孔口H的中間區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)部冷卻取向裝置40具有至少兩個(gè)通過冷卻主環(huán)形間隙G的與薄膜軟管F的未穩(wěn)定錐形區(qū)段M相適應(yīng)的內(nèi)部環(huán)狀冷卻單元。內(nèi)部冷卻單元設(shè)置成沿軸向即沿被連續(xù)擠出的薄膜軟管F的前進(jìn)方向x彼此以一定的距離設(shè)置。
根據(jù)圖7，多級(jí)內(nèi)部冷卻取向裝置40具有同軸地一個(gè)設(shè)置在另一個(gè)上方的四個(gè)內(nèi)部冷卻單元；其中冷卻單元41直接設(shè)置在擠出機(jī)的模具E上方；第二冷卻單元42以軸向距離T3設(shè)置在冷卻單元41上方；第三冷卻單元43以軸向距離T4設(shè)置在第二冷卻單元上方，而最上部的第四冷卻單元以軸向距離T5安置在第三冷卻單元上方。
圖7示出內(nèi)部冷卻單元41到44沿向上方向具有不斷增大的直徑，從而這些內(nèi)部冷卻單元通過具有基本相等的間隙尺寸的主環(huán)形間隙G與薄膜軟管F的未穩(wěn)定的錐形區(qū)段M相適應(yīng)。每個(gè)冷卻單元41到44分別連接到成一體的冷卻劑源45，該冷卻劑源向每個(gè)冷卻單元41到44輸送具有單獨(dú)受控的壓力和/或溫度和/或量的冷卻劑，下文將進(jìn)行詳細(xì)說明。
根據(jù)本發(fā)明，冷卻單元41到44具有至少一個(gè)冷卻劑分配器，以及一橫向于薄膜軟管F的前進(jìn)方向x設(shè)置的冷卻環(huán)。在根據(jù)圖7的實(shí)施例中，每個(gè)冷卻單元41到44分別具有單獨(dú)的冷卻環(huán)41A、42A、43A和44A，并分別具有至少一個(gè)冷卻劑引導(dǎo)罩蓋41B、42B、43B和44B，該引導(dǎo)罩蓋構(gòu)成冷卻單元的外側(cè)面并從而從內(nèi)部圍繞主環(huán)形間隙G。
每個(gè)內(nèi)部冷卻單元41到44均具有分別用標(biāo)號(hào)41C、42C、43C和44C表示的設(shè)置成相互偏離180°的兩個(gè)入口，在此情況下，每個(gè)內(nèi)部冷卻單元的兩個(gè)入口連接到公用的但可單獨(dú)控制的冷卻劑源45。因此，通過這些入口供給的冷卻劑的溫度和/或壓力和/或量可根據(jù)實(shí)際技術(shù)需求針對(duì)每個(gè)冷卻單元41到44單獨(dú)地和選擇性地控制。
在此情況下，冷卻單元41到44的冷卻環(huán)41A到44A中的每一個(gè)均具有圓形冷卻劑分配空間41E、42E、43E和44E，每個(gè)該分配空間均連接到對(duì)應(yīng)的出口41D、42D、43D和44D，從而確保冷卻劑相對(duì)于薄膜軟管F沿切向流動(dòng)。在此情況下，出口41D、42D、43D和44D形成為細(xì)長的槽口。
通過切向出口41D到44D形成切向冷卻劑流，該切向冷卻劑流在內(nèi)部主環(huán)形間隙G1內(nèi)形成共同的內(nèi)部螺旋形冷卻劑流46，并且沿薄膜軟管F未穩(wěn)定錐形區(qū)段M的內(nèi)表面自下至上地前進(jìn)(見圖7和10)，從而均勻和有效地冷卻該區(qū)段。
在根據(jù)圖7的實(shí)施例中，相鄰的冷卻單元41到44相互交疊地、同心地且彼此軸向可調(diào)節(jié)地固定。從而，沿相鄰錐形引導(dǎo)罩蓋41B到44B之間的交疊部分形成具有可調(diào)節(jié)的流動(dòng)橫截面的環(huán)形間隙g1、g2和g3，如細(xì)的虛線的箭頭所示，可控制的切向冷卻劑流可通過該間隙通過出口41D到44D離開。
在根據(jù)圖7的設(shè)置中，冷卻單元41到44固定在它們的相隔距離T3到T5的軸向相互位置處，該距離可調(diào)節(jié)，從而內(nèi)部主環(huán)形間隙G1和間隙g1、g2和g3的流動(dòng)橫截面可被調(diào)節(jié)到預(yù)定值。因此，可進(jìn)一步提高冷卻效率。
盡管圖7僅示出具有多個(gè)可單獨(dú)控制的出口通道的單個(gè)冷卻劑源45，但是在給定情況下，每個(gè)冷卻單元41到44均可具有單獨(dú)的冷卻劑源。在此情況下，根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)冷卻劑源可向?qū)?yīng)的冷卻單元傳送具有可單獨(dú)控制的壓力和/或溫度和/或量的冷卻劑。
圖8示出冷卻單元42的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的橫截面。這里可清楚地觀察到，在此情況下，由錐形引導(dǎo)罩蓋42B的切除和彎出部分形成確保產(chǎn)生切向空氣流的出口42D。因此，確保冷卻劑切向流的出口42D沿周面等間隔地設(shè)置。應(yīng)指出，確保切向冷卻劑流的出口42D還可以以任何其它的方式構(gòu)造。在冷卻單元43和44處，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類似。
但是，在最下部的內(nèi)部冷卻單元41的情況下，圖7示出沿冷卻環(huán)41的周面在下部設(shè)置切向出口41D，從而剛剛離開拉制孔口H的薄膜軟管F在其離開期間和離開之后馬上接受到有效的內(nèi)部冷卻流。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)，如圖7和8所示的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)特性是不需要額外的薄膜吹制裝置(對(duì)于任何傳統(tǒng)裝置是不可缺少的)，因?yàn)楸∧ぼ浌蹻可在冷卻和取向的同時(shí)被多位置的內(nèi)部薄膜冷卻取向裝置40即被該內(nèi)部薄膜冷卻取向裝置的冷卻劑流擴(kuò)大成所需的膨脹形狀。通過擴(kuò)大薄膜軟管F，薄膜軟管F的材料可通過離開冷卻單元41到44的切向冷卻劑流以所需的速率被橫向地拉伸和引導(dǎo)。這樣可舍棄必需的傳統(tǒng)薄膜吹風(fēng)裝置，從而簡化所述設(shè)備。
在內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40中，冷卻單元41到44的冷卻劑引導(dǎo)罩蓋41B到44B為錐形、漏斗狀元件，在此情況下這些罩蓋的斜角被選擇為例如60°；但是，在給定情況下，相鄰引導(dǎo)罩蓋41B到44B的斜角還可為薄膜軟管F未穩(wěn)定錐形區(qū)段M的橫向拉伸和取向而選擇為不同的值。
圖7內(nèi)使用的冷卻單元41到44的固定方法沒有詳細(xì)說明；僅應(yīng)注意，它們的相對(duì)軸向位置可調(diào)節(jié)，可應(yīng)用任意可實(shí)現(xiàn)此目的的固定方法。冷卻單元41到44例如可固定在擠出機(jī)的模具E上或該設(shè)備的中心框架(未示出)上。
圖7沒有示出該設(shè)備的已知的至少一對(duì)夾送滾輪，該夾送滾輪用于沿前進(jìn)方向x拉起已經(jīng)穩(wěn)定的薄膜軟管F，以對(duì)穩(wěn)定的薄膜軟管F進(jìn)行已知的軋制和進(jìn)一步處理。
從根據(jù)圖7的設(shè)置還可觀察到，冷卻單元41到44可根據(jù)高度位置向薄膜軟管F的內(nèi)表面供給之前已調(diào)節(jié)好量、壓力和溫度的切向冷卻劑流。當(dāng)然，在薄膜冷卻和取向裝置40內(nèi)一個(gè)在另一個(gè)之上地應(yīng)用越多的冷卻單元，就可實(shí)現(xiàn)越均勻的冷卻。
對(duì)于根據(jù)圖7到10的設(shè)備，多位置內(nèi)部冷卻和取向裝置40的意義實(shí)際在于其有效地冷卻薄膜軟管F的預(yù)先形成橫向和縱向取向處——即從離開的熔融相到穩(wěn)定區(qū)段M的端部——的事實(shí)。此設(shè)置可帶來特定優(yōu)點(diǎn)，即從開始的塑性材料熔融的熔融相到薄膜的完全穩(wěn)定和冷卻狀態(tài)即薄膜軟管的穩(wěn)定狀態(tài)，冷卻強(qiáng)度可連續(xù)增加。
冷卻劑引導(dǎo)罩蓋41B到44B的錐形表面從內(nèi)部適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)切向冷卻劑流，并將它們引導(dǎo)到薄膜軟管F的內(nèi)表面，從而在內(nèi)部主環(huán)形間隙G1內(nèi)產(chǎn)生共同的內(nèi)部螺旋形冷卻劑流46(圖9)，因此冷卻劑僅在冷卻明確需要處流動(dòng)，從而冷卻-穩(wěn)定過程將更集中和更可控制。
由切向空氣流形成的螺旋形內(nèi)部冷卻劑流46的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是該冷卻劑流驅(qū)動(dòng)薄膜軟管F，從而薄膜軟管F可被經(jīng)過調(diào)節(jié)的螺旋形空氣流46“支承”和取向。另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是多位置冷卻劑吹入可消除薄膜軟管F在未穩(wěn)定錐形區(qū)段M內(nèi)的冷卻劑不足(這在傳統(tǒng)方案中是不可避免的，并且會(huì)導(dǎo)致較弱的冷卻)。
為了更好地理解，圖9和10分別用橫截面視圖和正視圖示出根據(jù)圖7的方案。圖10清楚地示出由內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40沿薄膜軟管F的內(nèi)表面在內(nèi)部主環(huán)形間隙G內(nèi)形成的從底部至頂部的內(nèi)部螺旋形冷卻劑流46。
在給出另外的實(shí)施例之前，下面先更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部冷卻方法。
為了比較，圖11到13和14到16以正視圖和示意圖示出在傳統(tǒng)(圖11到13)和根據(jù)本發(fā)明的多位置內(nèi)部冷卻裝置(圖14到16)的情況下，在薄膜軟管F的冷卻和穩(wěn)定區(qū)段的整個(gè)高度M內(nèi)沿環(huán)形間隙向上的溫度和速度的變化。
圖11示出傳統(tǒng)的內(nèi)部冷卻(設(shè)備)，具有冷卻環(huán)HG、薄膜軟管F和冷卻區(qū)段的高度M。對(duì)于圖12內(nèi)的示意圖，水平軸線示出通過傳統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)的速度差(Δv)，而垂直軸線示出冷卻區(qū)段的高度M。對(duì)于圖13內(nèi)的示意圖，水平軸線示出溫度差(ΔT)，而垂直軸線示出冷卻區(qū)段的高度M。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的冷卻和取向裝置40(如圖7)。圖15和16示出隨冷卻區(qū)段(的高度)M變化的速度差和溫度差(Δv；ΔT)。圖12、13以及15、16還示出從冷卻角度看被認(rèn)為是理想的速度差和溫度差(Δvi；ΔTi)，從而可明顯看到兩種設(shè)計(jì)之間的明顯差別。
圖12內(nèi)的示意圖示出空氣速度(vL)和薄膜速度(vF)之間的速度差(Δv)在高度M的大約2/3部分處消除。當(dāng)薄膜軟管F離開冷卻環(huán)HG時(shí)，其比與其平行地前進(jìn)的冷卻空氣更快地前進(jìn)。然而，從熱傳遞的角度看，一定的速度是非常必要的。薄膜的熔化的塑性熔融體通過模具的拉制孔口緩慢地離開；但是，冷卻空氣速度在此較高(vL)。薄膜在向上前進(jìn)時(shí)有很大的加速，但是冷卻空氣(vL)由于漏斗延伸而減慢。
相反，在本發(fā)明中，不同位置處吹入的經(jīng)過調(diào)節(jié)的切向冷卻劑流可連續(xù)滿足由于內(nèi)部主環(huán)形空間G1的延伸而導(dǎo)致的需求，并且僅能在冷卻裝置40的相鄰兩個(gè)冷卻單元之間觀察到與理想標(biāo)稱值(Δvi；ΔTi)相比具有一些落差的速度差(Δv)(圖15)和溫度差(ΔT)(圖16)。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的多位置內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40的上述實(shí)施例中，給出四個(gè)可單獨(dú)地和選擇性地控制的冷卻單元41到44作為示例，但是理論上可使用任意數(shù)量的冷卻單元即回火位置。一個(gè)在另一個(gè)之上的環(huán)狀冷卻單元的數(shù)量越多，就可實(shí)現(xiàn)越均勻的溫度差，并且距離理想狀態(tài)就越近。
對(duì)速度差的示意圖的解釋差不多也可完全應(yīng)用于溫度差(圖13和16)。根據(jù)圖13，在薄膜離開時(shí)薄膜的溫度(TF)仍非常高，并且與新吹入的冷空氣的溫度相比可測量到很大的溫度差(ΔT)。此很大的溫差在向上前進(jìn)時(shí)被迅速消除，從而薄膜軟管F幾乎不能完全冷卻，只能偶爾冷卻。
相反，根據(jù)本發(fā)明，新吹入的空氣不僅補(bǔ)充由空間膨脹導(dǎo)致的空氣的不足，而且還將溫度差(ΔT)保持在預(yù)期水平上(圖16)。如果以螺旋形渦流從下方到達(dá)線路內(nèi)的下一個(gè)冷卻單元即吹入位置的冷卻空氣的溫度(TL)已過高，則其可在被吹入之前馬上被從冷卻單元導(dǎo)出到周圍環(huán)境中(例如通過間隙g1到g3中的任何一個(gè)，見圖7；在此情況下，間隙g1到g3中的一些可用作冷卻劑吹入間隙而另外的可用作冷卻劑抽出間隙)。當(dāng)然，這樣必須補(bǔ)充更大量的冷卻空氣，但是在給定情況下，其對(duì)于實(shí)現(xiàn)被合適地選擇性控制的冷卻效果是有效和高效的方案。
通過測試本發(fā)明設(shè)備的圖7到10的原型獲得的主要好處如下·由于冷卻劑通過多位置內(nèi)部冷卻單元沿切向吹入并被強(qiáng)制以螺旋方式流動(dòng)，所以薄膜軟管F可比傳統(tǒng)方式更快速和安全地冷卻；·由于連續(xù)補(bǔ)充冷卻空氣，所以內(nèi)部主環(huán)形間隙G1內(nèi)的空氣不會(huì)過度變熱并且其冷卻效果可被穩(wěn)定；·冷卻空氣的分布在內(nèi)部主環(huán)形間隙G1內(nèi)沿薄膜軟管F的周面完全均勻；·內(nèi)部主環(huán)形間隙G1沿錐體形成器向上的尺寸可保持為不變值；·冷卻劑在薄膜軟管F和冷卻單元之間的內(nèi)部主環(huán)形間隙G1內(nèi)沿切向較高速度的流動(dòng)可保持薄膜軟管F非常穩(wěn)定；薄膜軟管不會(huì)變得不穩(wěn)定，不會(huì)開始“擺動(dòng)”并且甚至在故意的外部影響(例如拖拉)的情況下也不會(huì)撕裂。
應(yīng)指出，在給定情況內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部薄膜冷卻-取向裝置也可與外部冷卻裝置結(jié)合，以便進(jìn)一步提高冷卻效率；下文將說明其示例。
圖17示出薄膜生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例，其中根據(jù)圖7的內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40與簡單的外部冷卻裝置47’結(jié)合。此外部冷卻裝置47’設(shè)置成緊靠擠出機(jī)的模具E上方且固定就位。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論上與內(nèi)部冷卻單元41到44的設(shè)計(jì)一致，即其具有圍繞分配環(huán)空間的冷卻環(huán)47A，該冷卻環(huán)具有連接經(jīng)過調(diào)節(jié)的冷卻劑源(未示出)的兩個(gè)切向入口47C。
外部冷卻裝置47’具有錐形冷卻劑引導(dǎo)罩蓋47B，該引導(dǎo)罩蓋從外部接近薄膜軟管F的外表面，其中在緊靠薄膜的出口后的區(qū)段內(nèi)形成外部主環(huán)形間隙G。圖17示出外部冷卻環(huán)47A沿其周面在其側(cè)面和底部具有冷卻劑引導(dǎo)罩蓋47B、入口47C和切向出口47D，它們的設(shè)計(jì)與針對(duì)圖8說明的冷卻單元的設(shè)計(jì)一致。
因此，通過出口47D離開的冷卻劑流開始以切向渦流沿薄膜軟管F的外部罩蓋移動(dòng)，從而通過以螺旋方式向上移動(dòng)而形成外部冷卻劑流48。
通過結(jié)合內(nèi)部螺旋形冷卻流46和外部螺旋形冷卻流48(圖17)，可大大提高薄膜冷卻的效率和均勻性。
應(yīng)指出，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置40還可與任何已知的外部冷卻裝置相關(guān)聯(lián)。
圖18示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例，其中內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置的設(shè)計(jì)不同于上述實(shí)施例，并且該設(shè)備也具有簡單的外部冷卻裝置47’(類似于圖17)。
內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40’包括彼此相隔一定軸向距離設(shè)置的冷卻單元41到44；因此它們的錐形外部罩蓋分別用標(biāo)號(hào)41B、42B、43B和44B表示，并且它們的切向出口分別用41D、42D和43D表示。但是，與上述實(shí)施例的重要差異在于所有冷卻單元41到44具有單個(gè)公用的內(nèi)部分配空間49，該空間被外部罩蓋41B到44B側(cè)向封閉，并且在頂部被蓋51封閉而在底部被底板52封閉。
在冷卻劑分配空間49內(nèi)，存在以旋轉(zhuǎn)方式嵌入的內(nèi)置的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子53，該風(fēng)扇轉(zhuǎn)子均勻地吸入和分配冷卻劑。冷卻單元41到44的引導(dǎo)罩蓋41B到44B以及蓋51和底板52共同構(gòu)成風(fēng)扇艙和成一體的冷卻環(huán)50。
在此情況下，此風(fēng)扇艙/殼體具有軸向入口54，以引入溫度經(jīng)過調(diào)節(jié)的冷卻劑。除了與空間49連通的切向出口41D到43D之外，底板52具有另外的切向出口55，該出口提供向下的切向空氣流(由箭頭表示)，以在薄膜軟管F剛剛離開時(shí)冷卻該薄膜軟管內(nèi)部。風(fēng)扇轉(zhuǎn)子53的軸56連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57，該驅(qū)動(dòng)器是具有可控rpm的電動(dòng)機(jī)。
因此，在圖18內(nèi)，內(nèi)部風(fēng)扇用作內(nèi)部冷卻劑源，其沿周面完全均勻地分配冷卻劑，因此只有外部的經(jīng)過調(diào)節(jié)的空氣源必須連接到其入口54(未示出)。
圖19示出根據(jù)圖18的實(shí)施例的變型，其中風(fēng)扇轉(zhuǎn)子53由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器57通過軸56在底部驅(qū)動(dòng)。另一個(gè)差別是存在用于冷卻劑的上部風(fēng)扇入口54’。此外，根據(jù)圖19的實(shí)施例基本與圖18內(nèi)的實(shí)施例相一致。
在使用根據(jù)圖19的方案的情況下，已經(jīng)穩(wěn)定的薄膜軟管F可在頂部被分成兩個(gè)或多個(gè)帶。在另一個(gè)可能的應(yīng)用中，可為薄膜軟管F內(nèi)的冷卻劑提供內(nèi)部循環(huán)(未單獨(dú)示出)。
應(yīng)指出，尤其在根據(jù)圖7、18和19的實(shí)施例內(nèi)，可有利地以可替換的方式設(shè)置錐形冷卻劑引導(dǎo)罩蓋41D至44D，其中可應(yīng)用不同斜角的引導(dǎo)罩蓋，這些引導(dǎo)罩蓋可根據(jù)當(dāng)前制造技術(shù)的需求被替換。
圖20示出適于用高密度聚乙烯(HDPE)生產(chǎn)薄膜軟管的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例。此材料的特性是離開擠出機(jī)的模具E的薄膜軟管F的材料仍太堅(jiān)韌，以致于不能通過擴(kuò)大而延伸和取向。對(duì)于此生產(chǎn)模式，根據(jù)本發(fā)明的多位置內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40(如圖7內(nèi)所示)以軸向距離L設(shè)置在擠出機(jī)的模具E上方，以便在薄膜軟管F通過拉制孔口H離開之后首先將薄膜軟管F伸長到所需長度，然后使用薄膜冷卻和取向裝置40沿穩(wěn)定區(qū)域M冷卻和完全穩(wěn)定該薄膜軟管F。
距離L的值選擇為通過拉制孔口H的薄膜軟管F的直徑的4到5倍，該值大約為400到500mm(在薄膜軟管的直徑為100mm的情況下)。
通過使用此裝置，實(shí)際上沿距離L基本不會(huì)執(zhí)行穩(wěn)定化(操作)。新擠出的薄膜軟管F僅首先被已知的上部薄膜牽引氣缸對(duì)(未示出)拉伸或延長，然后操作根據(jù)本發(fā)明的薄膜冷卻和取向裝置40(在給定情況下，與外部冷卻裝置一起)。從而，被冷卻和取向且擴(kuò)大的薄膜軟管F最終沿穩(wěn)定區(qū)段M被穩(wěn)定，且具有最終直徑。
圖21示出適于生產(chǎn)具有高收縮容量的收縮薄膜的本發(fā)明設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例。該圖示出，本發(fā)明設(shè)備的內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40在內(nèi)部基本上將薄膜軟管F(“氣囊”)即擴(kuò)大的薄膜軟管F“分隔”成區(qū)段，因?yàn)槔鋮s劑僅能通過預(yù)定的主環(huán)形間隙G1的特定流動(dòng)橫截面離開。
實(shí)際上，由于相同的“分段”，在圖21所示并類似于圖7的方案的情況下，初級(jí)薄膜冷卻和取向裝置40緊靠擠出機(jī)的模具E上方設(shè)置，以便冷卻薄膜軟管F的第一區(qū)段M1從而將薄膜軟管穩(wěn)定到所需程度。在距經(jīng)過冷卻的薄膜軟管的上緣預(yù)定軸向距離L1處，同軸地設(shè)置環(huán)形加熱裝置58，該裝置設(shè)置成加熱從而再次軟化被部分延伸和取向的薄膜軟管F。第二薄膜冷卻和取向裝置40”直接設(shè)置在加熱裝置58上方，該冷卻和取向裝置在結(jié)構(gòu)上基本與第一薄膜冷卻和取向裝置40一致。
被軟化和再次擴(kuò)大的薄膜軟管F在第二穩(wěn)定區(qū)段M2內(nèi)延伸，以在第二薄膜冷卻和取向裝置40”內(nèi)達(dá)到最終直徑。同時(shí)，該薄膜軟管通過有效冷卻而最終沿第二區(qū)段M2穩(wěn)定。因此，可形成具有高收縮容量的收縮薄膜，而不會(huì)在頂部封閉薄膜軟管F，并以高生產(chǎn)率再次擴(kuò)大該薄膜軟管且獲得良好的產(chǎn)品質(zhì)量。這種收縮薄膜可用作優(yōu)質(zhì)收縮薄膜例如大容積包裝件或?qū)嬃掀勘３衷谝黄鸬氖湛s薄膜。
在根據(jù)圖21的裝置中，內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40和/或40”中的任何一個(gè)可以以各種方式與包括冷卻環(huán)、冷卻圓錐的傳統(tǒng)的外部冷卻方案相結(jié)合，或優(yōu)選地與根據(jù)本發(fā)明的外部薄膜冷卻裝置1、47中的任何一個(gè)相結(jié)合，但是其也可單獨(dú)應(yīng)用。
最后，圖22示出根據(jù)本發(fā)明的薄膜生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例，其中內(nèi)部多位置冷卻和取向裝置40(根據(jù)圖7)與外部多位置冷卻裝置1(如圖1到3)相結(jié)合。內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40的內(nèi)部冷卻單元41到44同心地、相互交疊地并且以可相互調(diào)節(jié)的方式固定，并且它們連接到(如結(jié)合圖7說明的)公用的冷卻劑源45。從而在錐形引導(dǎo)罩蓋之間形成具有可調(diào)節(jié)流動(dòng)橫截面的環(huán)形間隙(見圖7)，可控制的切向冷卻劑流如細(xì)箭頭所示地通過該間隙離開。這些冷卻劑流在內(nèi)部環(huán)形間隙G1內(nèi)共同形成螺旋形內(nèi)部冷卻劑流46。
外部多級(jí)薄膜冷卻裝置47包括彼此相隔一定軸向距離地設(shè)置的三個(gè)外部冷卻單元47.1、47.2和47.3；它們(主要對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖1的冷卻單元2到4)以可單獨(dú)控制的方式連接到公用的冷卻劑源60。(最下部的冷卻單元47.1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本與圖17內(nèi)給出的冷卻裝置一致)。
其它外部冷卻單元47.2和47.3中的每一個(gè)均具有冷卻劑分配環(huán)47.2A和冷卻環(huán)47.3A，以及以相互交疊的方式設(shè)置的錐形引導(dǎo)罩蓋47.2B和47.3B。每個(gè)冷卻單元47.1、47.2和47.3具有入口47.1C到47.3C和出口47.1D到47.3D，以將經(jīng)過調(diào)節(jié)的切向冷卻劑流引導(dǎo)到薄膜軟管F的外表面，即引導(dǎo)到外部主環(huán)形間隙G內(nèi)。切向冷卻劑流共同形成沿外部主環(huán)形間隙G從下向上前進(jìn)的外部螺旋氣流48。由于多位置外部薄膜冷卻裝置47與圖1內(nèi)示出的裝置相同，所以沒有詳細(xì)示出該裝置。
通過外部和內(nèi)部螺旋形冷卻劑流46和48的共同作用可大大提高薄膜冷卻的效率。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其基本上封閉薄膜軟管F的內(nèi)部空間。這意味著薄膜軟管F并不必須被展平即閉合，這在傳統(tǒng)情況下通過牽引氣缸對(duì)來確保，因?yàn)槔鋮s劑無論如何不會(huì)通過內(nèi)部主環(huán)形間隙G1的經(jīng)過調(diào)節(jié)的流動(dòng)橫截面“漏出”。更特別地，僅通過主環(huán)形間隙G1除去其量等于用于冷卻的被吹入的量的空氣，但是薄膜軟管F一直保持穩(wěn)定。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是薄膜軟管F可分成兩個(gè)或多個(gè)部分，而不會(huì)在已經(jīng)穩(wěn)定的柱狀區(qū)段處閉合，因?yàn)榇诉^程受到打開的薄膜軟管(的限制)。
如已經(jīng)結(jié)合圖21說明的一樣，還需對(duì)打開的薄膜軟管進(jìn)行非常重要的進(jìn)一步處理即收縮薄膜生產(chǎn)。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法中，內(nèi)部薄膜冷卻和取向裝置40確保沿薄膜軟管F的前進(jìn)方向x有多個(gè)吹入位置，從而當(dāng)(冷卻劑)沿錐形未穩(wěn)定區(qū)段M向上移動(dòng)時(shí)，連續(xù)增加的對(duì)冷卻劑的需求可完全滿足。這樣，已解決了現(xiàn)有技術(shù)中長期存在的問題，即在底部吹入的空氣通過延伸而減慢且變熱，并且氣囊和圓錐之間的間隙減小，由于“新鮮”空氣在多個(gè)階段被替換和/或補(bǔ)充，因此內(nèi)部主環(huán)形間隙G1的大小將一直保持相同。
另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是冷卻單元41到44的供氣來自獨(dú)立的和受控制的冷卻劑源45，從而吹入的冷卻劑的量和溫度可在各個(gè)位置處改變，而不會(huì)在任何其它位置改變。這非常有助于控制和干擾影響的分離。
根據(jù)本發(fā)明，在薄膜軟管沿冷卻和穩(wěn)定錐形區(qū)段M向上的同時(shí)，需要更大量的越來越冷的空氣來完全和迅速冷卻加速的薄膜軟管F。這可由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榭稍诶鋮s裝置40的各個(gè)高度位置處向薄膜軟管F供給量、溫度和壓力被單獨(dú)調(diào)節(jié)的冷卻劑。因此，實(shí)際上，通過例如以可能最均勻的分布將更大量的越來越冷的空氣吹入主環(huán)形間隙G和G1，來確保適當(dāng)強(qiáng)度的冷卻所需的溫度和速度差。
如上所述，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，還可根據(jù)薄膜軟管F內(nèi)已存在的空氣的參數(shù)來吹入來自受控源的不同量和溫度的空氣。這意味著在給定情況下，從下部到達(dá)的空氣的溫度在吹入位置例如在冷卻單元42之前被測量，然后根據(jù)所測量的溫度確定將在此供給的空氣的溫度。這樣，可保持熱傳遞所需的適當(dāng)?shù)臏囟炔睢?br> 根據(jù)上文，可容易地看到，使用本發(fā)明的技術(shù)可形成任意的“冷卻圖”。這意味著，可在冷卻裝置的任何高度處即通過吹入處的區(qū)段根據(jù)需要選擇性地調(diào)節(jié)冷卻劑的量、速度和溫度。這樣，可在知道塑性熔融體的參數(shù)并考慮將實(shí)現(xiàn)的薄膜特性的情況下獲得任何任意的冷卻狀態(tài)。這非常重要，因?yàn)橥ㄟ^擴(kuò)大、拉起和在具有旋轉(zhuǎn)芯部的擠出機(jī)的模具的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)儀器芯部而產(chǎn)生的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在冷卻區(qū)段內(nèi)必須以沿周面和長度完全均勻的方式被固定。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下·由于切向冷卻劑流從位于多個(gè)位置處的出口或通道吹入，所以薄膜軟管F更迅速地冷卻；·由于連續(xù)補(bǔ)充的冷卻劑，螺旋形冷卻劑流48、49不會(huì)在主環(huán)形間隙G和G1內(nèi)變熱，并且其冷卻效果可保持為不變值；·冷卻劑分配十分均勻，這還可以從環(huán)形間隙的圓度看出；·沿薄膜軟管F的未穩(wěn)定的錐形區(qū)段M的產(chǎn)生器，主環(huán)形間隙G和G1的尺寸保持不變；·在薄膜軟管F和錐形引導(dǎo)罩蓋之間的主環(huán)形間隙G或G1內(nèi)沿切向以較高速度流動(dòng)的冷卻劑高度穩(wěn)定并引導(dǎo)薄膜軟管F，即，使薄膜軟管F集于中心；·由于內(nèi)部冷卻和取向裝置40通過沿周面形成的主環(huán)形間隙G1“封閉”薄膜軟管，所以可在穩(wěn)定的柱狀軟管部分內(nèi)將薄膜軟管分成帶；·薄膜軟管F在取向位置被冷卻；·錐形引導(dǎo)罩蓋幫助準(zhǔn)確地引導(dǎo)冷卻劑，并且薄膜軟管被經(jīng)過調(diào)節(jié)的冷卻劑流“支承”；·所述裝置可應(yīng)用于寬范圍的基礎(chǔ)材料的情況；·所述裝置還可用于生產(chǎn)收縮薄膜。
多位置內(nèi)部冷卻和取向裝置可單獨(dú)應(yīng)用或與任何外部冷卻裝置組合。
盡管詳細(xì)的說明公開了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是應(yīng)理解本發(fā)明并不因此受限。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可明顯地看到，在被要求保護(hù)的范圍內(nèi)存在許多變型、修改以及它們的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)制造擠出塑料薄膜軟管的設(shè)備，該設(shè)備包括具有一模具的擠出機(jī)，該模具適于通過其環(huán)形拉制孔口形成薄膜軟管；圍繞所述拉制孔口和膨脹的薄膜軟管的至少一部分的內(nèi)部和/或外部冷卻裝置；所述內(nèi)部和/或外部冷卻裝置具有連接到冷卻劑源的用于優(yōu)選為冷卻空氣的冷卻劑的入口，以及至少一個(gè)出口，該出口將冷卻劑供應(yīng)到要冷卻的膨脹的薄膜軟管和所述內(nèi)部和/或所述外部冷卻裝置的環(huán)形裙緣之間的環(huán)形間隙，其特征在于，內(nèi)部和/或外部冷卻裝置形成為優(yōu)選地與拉制孔口(H)同軸地直接設(shè)置在擠出機(jī)的模具(E)上并具有冷卻劑用多位置切向出口(41D-44D；14-16)的多級(jí)裝置，以通過內(nèi)部和/或外部螺旋冷卻劑流(46，48)穩(wěn)定所述膨脹的薄膜軟管(F)的第一錐形未穩(wěn)定區(qū)段(M)；其中，所述多級(jí)內(nèi)部冷卻裝置(40；40’；40”)包括設(shè)置成彼此相距一定的軸向距離(T3，T4，T5)、通過內(nèi)部主環(huán)形間隙(G1)在內(nèi)部至少部分地圍繞薄膜軟管(F)未穩(wěn)定區(qū)段(M)的至少兩個(gè)環(huán)形冷卻-取向單元(41-44)；每個(gè)該內(nèi)部環(huán)形冷卻-取向單元(41-44)連接到冷卻劑源(45)，使得可提供具有可選擇性地和單獨(dú)地調(diào)節(jié)的溫度和/或體積和/或壓力的冷卻劑；并且其中，所述多級(jí)外部冷卻裝置(1；47)包括設(shè)置成彼此相距一定軸向距離(T1，T2)、通過外部主環(huán)形間隙(G)在外部至少部分地圍繞所述膨脹的薄膜軟管(F)的未穩(wěn)定區(qū)段(M)的至少兩個(gè)環(huán)形外部冷卻單元(2-4；47.1，47.2，47.3)；每個(gè)外部冷卻-取向單元(41-44)具有至少一個(gè)切向入口(17，18)，并連接到第二冷卻劑源(HK1，HK2，HK3)，使得可提供具有可選擇性地和單獨(dú)地調(diào)節(jié)的溫度和/或體積和/或壓力的冷卻劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備具有至少一個(gè)所述內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置(40；40’；40”)，和至少一個(gè)所述外部多級(jí)冷卻裝置(1；47)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其特征在于，所述外部多級(jí)冷卻裝置(1)的每個(gè)外部冷卻單元(2-4)包括至少一個(gè)冷卻劑分配環(huán)(5，7，9)，該冷卻劑分配環(huán)具有圍繞外部主環(huán)形間隙(G)的至少一個(gè)錐形罩蓋(6，8，10)；并且，在所述折流板(6，8，10)內(nèi)形成優(yōu)選為狹槽的切向出口(21，24)，從而繞薄膜軟管(F)形成用于冷卻劑的切向入口間隙(14，15，16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)內(nèi)部環(huán)形冷卻-取向單元(41-44)包括至少一個(gè)冷卻劑分配環(huán)(41A-44A)和至少一個(gè)圍繞內(nèi)部主環(huán)形間隙(G1)的錐形冷卻劑折流板(41B-44B)，并具有入口(41C)和繞薄膜軟管(F)形成切向冷卻劑入口的優(yōu)選為狹槽的切向出口(41D-44D)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的設(shè)備，其特征在于，冷卻-取向單元(2-4；41-44)和/或相鄰冷卻-取向單元(2-4；41-44)的錐形冷卻劑引導(dǎo)罩蓋(6，8，10；41B-44B)沿軸向設(shè)置成相互交疊，從而在相鄰的罩蓋(6，8，10；41B-44B)之間形成環(huán)形間隙；并且優(yōu)選地，可以調(diào)節(jié)罩蓋(6，8，10；41B-44B)的相互軸向位置從而可以調(diào)節(jié)所述環(huán)形間隙(g1，g2，g3)的流動(dòng)橫截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，至少一個(gè)所述外部冷卻-取向單元(2，3)的錐形罩蓋(6，8)具有直徑較小的錐形延伸罩蓋(6A；8A)，所述錐形延伸罩蓋的相對(duì)軸向位置可相對(duì)于對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)罩蓋(6；8)調(diào)節(jié)，從而在引導(dǎo)罩蓋(6；8)及其延伸罩蓋(6A；8A)之間形成環(huán)形間隙(26；27)，并且該環(huán)形間隙的流動(dòng)橫截面可以調(diào)節(jié)；其中優(yōu)選地，通過通到外部開口空間的間隙(26；27)的上部自由端，可以從外部多級(jí)冷卻裝置(1)的外部主環(huán)形間隙(G)除去一部分已經(jīng)使用過的冷卻劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，環(huán)狀冷卻劑入口間隙(14，15，16)的流動(dòng)橫截面在冷卻單元(3，4)處可通過冷卻環(huán)(7，9)和/或它們的引導(dǎo)罩蓋(8，10)的相互軸向調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)，和/或在最下部的冷卻單元(2)處通過該冷卻單元的冷卻環(huán)(5)與該冷卻單元的下部頸部(N)的相互軸向調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于，至少兩個(gè)內(nèi)部冷卻-取向單元(41-44)的相互軸向位置可調(diào)節(jié)地固定，使得能夠設(shè)定它們的軸向距離(T3，T4，T5)并能夠圍繞薄膜軟管(F)設(shè)定內(nèi)部主環(huán)形間隙(G1)的流動(dòng)橫截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4的設(shè)備，其特征在于，內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置(40’)的冷卻-取向單元(41-44)形成具有公用的內(nèi)部冷卻劑分配空間(49)的公用的冷卻環(huán)(50)；所述單元(41-44)具有錐形罩蓋(41B-44B)，并且其中的切向出口(41D，42D，43D)形成所述冷卻環(huán)(50)的錐形罩蓋，冷卻劑分配空間(49)還被頂蓋(51)和底板(52)封閉；在冷卻劑分配空間(49)內(nèi)，內(nèi)置風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(53)可旋轉(zhuǎn)地嵌入并連接到外部旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(57)，其中所述冷卻單元(41-44)的罩蓋(41B-44B)以及蓋(51)和底板(52)共同構(gòu)成風(fēng)扇殼體；并且所述冷卻環(huán)(50)具有用于供給具有預(yù)定溫度的冷卻劑的入口(54)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，為了用高密度塑料材料主要是聚乙烯(HDPE)生產(chǎn)薄膜軟管，內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置(40)設(shè)置在距擠出機(jī)的模具(E)預(yù)定的軸向距離(L)處。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，為了生產(chǎn)收縮薄膜，薄膜冷卻裝置(40)緊靠著設(shè)置在擠出機(jī)的模具(E)上方，以將薄膜軟管(F)的第一未穩(wěn)定錐形區(qū)段(M1)冷卻到需要的預(yù)定程度；在距該冷卻裝置(40)的上緣的一定軸向距離(L1)處設(shè)置加熱裝置(58)，以加熱從而再次軟化已部分延伸和取向的薄膜軟管(F)；第二多級(jí)薄膜冷卻和取向裝置(40”)直接同軸地設(shè)置在該加熱裝置(58)上方，以便最終穩(wěn)定薄膜軟管(F)。
12.一種用于生產(chǎn)塑料薄膜軟管的方法，該方法包括以下步驟·使用外部多級(jí)冷卻裝置(1)圍繞剛剛從擠出機(jī)的模具(E)的拉制孔口(H)離開的薄膜軟管(F)的未穩(wěn)定膨脹區(qū)段(M)的至少一部分，從而在距該薄膜軟管(F)的外表面一定徑向距離處形成外部主環(huán)形間隙(G)，和/或使用內(nèi)部多級(jí)冷卻裝置(40)圍繞剛剛從擠出機(jī)的模具(E)的拉制孔口(H)離開的薄膜軟管(F)的未穩(wěn)定的膨脹區(qū)段(M)的至少一部分，從而在距該薄膜軟管(F)的內(nèi)表面一定徑向距離處形成內(nèi)部主環(huán)形間隙(G1)；·通過軸向的多位置切向入口向外部和/或內(nèi)部主環(huán)形間隙(G，G1)供給具有被選擇性地預(yù)定的溫度和/或壓力和/或體積的冷卻劑，并將該切向冷卻劑流引導(dǎo)到薄膜軟管(F)的未穩(wěn)定區(qū)段(M)的外和/或內(nèi)表面上，以便從外部和/或內(nèi)部冷卻該薄膜軟管(F)的未穩(wěn)定區(qū)段(M)，從而通過使用沿膨脹的薄膜軟管(F)的外表面和/或內(nèi)表面影響冷卻劑流的離心力，并通過使用冷卻劑流(48，49)的各個(gè)部分之間的密度差和壓力差，來在所述外部和/或內(nèi)部主環(huán)形間隙(G，G1)內(nèi)由多位置切向冷卻劑流形成至少一個(gè)螺旋冷卻劑流(48，46)，從而穩(wěn)定薄膜軟管的結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，該方法包括另外的步驟至少在兩個(gè)位置沿縱向切割該管狀薄膜軟管(F)，從而在冷卻和穩(wěn)定步驟的最終階段期間或就在該階段之后用該薄膜軟管(F)形成平的薄膜帶。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的方法，其特征在于，該方法包括另外的步驟使用由多級(jí)內(nèi)部冷卻裝置(40)的可選擇性地控制的冷卻劑源(45)提供的內(nèi)部切向冷卻劑流來擴(kuò)大薄膜軟管，從而還沿橫向拉伸和取向該薄膜軟管。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，對(duì)于收縮薄膜生產(chǎn)，首先將薄膜軟管(F)的未穩(wěn)定錐形區(qū)段(M1)冷卻到預(yù)定程度，以僅部分穩(wěn)定該薄膜軟管；然后加熱并從而再次軟化該薄膜材料；并且就在該加熱步驟之后，通過使用第二多級(jí)薄膜冷卻和取向裝置(40”)完全穩(wěn)定該薄膜軟管(F)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)擠出塑料薄膜軟管的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括與擠出機(jī)的模具(E)的拉制孔口(H)同軸地設(shè)置并具有冷卻劑用的多位置切向出口的內(nèi)部和/或外部多級(jí)冷卻裝置(40，47)，以通過螺旋冷卻劑流(46，48)穩(wěn)定該膨脹的薄膜軟管(F)的未穩(wěn)定區(qū)段(M)。該多級(jí)內(nèi)部冷卻裝置(40)包括設(shè)置成彼此相距一定軸向距離并通過間隙(G1)圍繞薄膜區(qū)段(M)的冷卻單元(41－44)。每個(gè)該冷卻單元(41－44)連接到冷卻劑源(45)以便提供具有可選擇性地調(diào)節(jié)的溫度的冷卻劑。外部冷卻裝置(47)包括至少兩個(gè)設(shè)置成彼此相距一定軸向距離并通過間隙(G)圍繞薄膜區(qū)段(M)的冷卻單元(47.1；47.2；47.3)。每個(gè)冷卻單元(41－44)具有切向入口(17，18)，并連接到冷卻劑源(60)以便提供具有可選擇性地和單獨(dú)地調(diào)節(jié)的溫度和/或體積和/或壓力的冷卻劑。
文檔編號(hào)B29C47/88GK101022938SQ200580031741
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者A·普爾茨, T·伊萊什, Z·霍瓦特, L·西蒙 申請(qǐng)人:Dr－派克Ⅱ有限公司