BRPI1002332B1

BRPI1002332B1 - processo para a regulagem da espessura de filme de filmes tubulares estirados e dispositivo para a realização de tal processo

Info

Publication number: BRPI1002332B1
Application number: BRPI1002332-1A
Authority: BR
Inventors: Bayer Bernd; Niemeier Holger; Klimek Lothar
Original assignee: Hosokawa Alpine Ag
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2019-10-29
Also published as: ES2391379T3; EP2277681B1; CN101954734B; DE102009033171A1; BRPI1002332A2; PL2277681T3; DE102009033171B4; US20110006452A1; CN101954734A; US9302423B2; EP2277681A1

Abstract

processo para a regulagem da espessura de folha de plástico soprada estirada. a presente invenção refere-se a um processo para a regulagem da espessura da folha de plástico de folhas de plástico de mangueira, que são fabricadas no processo de sopro, são aplainadas em uma saída de inversão reversível, são deslocadas e, em seguida, são estiradas em uma instalação de estiramento monoaxial na direção da máquina, deve ser encontrada uma solução que torne possível fabricar folhas de plástico com um perfil de espessura da folha de plástico com o menos possível de desvios da espessura média das folhas de plástico ao longo de toda a largura da folha de plástico. isto é alcançado pelo fato de que, o perfil de espessura da folha de plástico da folha de plástico de mangueira fabricada na instalação de sopro de folha de plástico é regulado, de tal modo que, após o estiramento, através de desvios durante o estiramento, surge um perfil de espessura da folha de plástico uniforme através de toda a largura da folha de plástico.

Description

[001] A invenção refere-se a um processo para a regulagem da espessura de filme de filmes tubulares, que são fabricadas no processo de sopro, são aplainados em uma sistema de arraste reversível, são deslocadas e, em seguida, são estirados em uma instalação de estiramento monoaxial na direção da máquina. Além disso, a invenção refere-se a um dispositivo para a realização do processo.

[002] Para a fabricação de filmes de material sintético é apropriado o processo de sopro de filmes. Esses filmes são estirados em instalações de estiramento monoaxial na direção da máquina, em consequência do que as filmes resultam com uma espessura reduzida do filme . Devido ao estiramento são aperfeiçoadas, por exemplo, as seguintes propriedades do filme : resistência à tração, rigidez, transparência, propriedades de barreira e/ou acessibilidade da máquina. Esses filmes são empregadas, por exemplo, em embalagens flexíveis.

Estado da Técnica [003] Durante a fabricação de filmes tubulares são empregados sistemas de regulagem do perfil de espessura de filme com zonas de regulagem segmentadas. Através desses sistemas, o perfil de espessura de filme pode ser regulado de tal modo que, os desvios da espessura sejam os menores possíveis ao longo de toda a extensão da mangueira.

[004] Na patente DE 100 47 836 A1 é descrito um processo desse tipo para a regulagem do perfil de espessura de filme em instalações de sopro do filme especialmente com base na medição de uma ou de várias espessuras de camada individuais de um filme de várias camadas como

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2/11 grandeza de regulagem.

[005] Do mesmo modo, são conhecidos sistemas para a regulagem de espessura de filme em instalações de estiramento longitudinais para filmes de fundição ou filmes laminadas. A regulagem se forma, em essência, de modo simples, uma vez que o filme não é reversível e, com isso, sempre é dada uma coordenação direta dos pontos de medição individuais no perfil transversal de espessura de filme estirado longitudinalmente para o bocal de extrusão inclusive membros de ajuste ou para as zonas de regulagem.

[006] Da patente DE 39 41 185 A1 é conhecido um processo para a regulagem da espessura de filme de filmes tubulares de instalações de sopro de filme com estiramento axial ou biaxial ligado posteriormente dos filmes tubulares sopradas em um forno, de tal modo que surge um filme final que apresenta desvios menores possíveis na espessura.

[007] No caso do estiramento longitudinal em uma instalação de estiramento, o filme é estendida correspondente ao grau de estiramento na direção da máquina e, com isso, a espessura de filme é reduzida. Ao mesmo tempo, o filme é contraída na direção transversal, pelo que a largura do filme é reduzida. Essa contração tem como consequência o fato de que, do meio do filme na direção das bordas do filme, o filme estirado torna-se um pouco mais espessa de modo crescente, embora ela antes tivesse sido regulada no processo de sopro para uma espessura mais constante possível. Esse aumento da espessura é bastante acentuado nas áreas de borda do filme . Durante o enrolamento em seguida do filme isto provoca uma formação de cantos no enrolamento do filme . A tira de filme é estendida nas bordas cada vez mais com diâmetro de enrolamento crescente, o que é bastante desvantajoso para a continuação do processamento como, por exemplo, impressão ou laminação.

[008] Através de medidas como, por exemplo, fenda de

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3/11 aplainamento a menor possível, revestimento do cilindro apropriado, fixação mecânica ou eletrostática das bordas do filme, condução da temperatura otimizada ou escolha apropriada dos materiais sintéticos, a contração pode ser reduzida e, com isso, uma formação de cantos no enrolamento do filme . Isto, porém, não é suficiente para muitas etapas de processamento seguintes. Somente através de remate das bordas do filme, o filme remanescente tem um desvio pequeno suficiente do perfil de espessura, que é necessário para o enrolamento em seguida da tira de filme e processamento completo. Através do remate, porém, uma grande parte da largura do filme é perdida. Independente da largura do filme são abolidos cerca de 200 mm em cada lado do filme . Tarefa [009] Por isso, à invenção cabe a tarefa de criar uma solução que possibilite estirar um filme fabricada em uma instalação de sopro de filme, depois do aplainamento em uma instalação de estiramento mo no axial na direção da máquina, de tal modo que as filmes finais apresentem um perfil de espessura com aumento de espessura menor possível desde o centro do filme para as bordas do filme .

Solução [0010] No caso de um processo para a regulagem das espessuras do filme do tipo descrito no início, a tarefa de acordo com a invenção é solucionada pelo fato de que, o perfil de espessura de filme do filme tubular fabricada na instalação de sopro do filme é regulado, de tal modo que, através do aplainamento, um filme com um perfil transversal de espessura é fabricada com desvios menores possíveis da espessura média dos filmes, ao longo de toda a largura do filme.

Descrição da Invenção [0011] Na fabricação desses filmes tubulares são empregados normalmente sistemas de regulagem do perfil de espessura de filme com zonas de regulagem segmentadas. Para isso, depois do cabeçote

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4/11 de sopro do filme está disposto um aparelho de medição, que registra o perfil real de espessura ao longo da extensão do filme tubular. Então ocorre uma comparação do perfil real com o perfil nominal e no caso de desvios são efetuadas intervenções de regulagem definidas no processo de sopro de filme . A influência do perfil de espessura ocorre através de zonas de regulagem segmentadas, por exemplo, através de aquecimento e resfriamento do ar ou através de regulagem do volume de ar.

[0012] Após o resfriamento em um aparelho de extração, o filme tubular é aplainado e é conduzida a uma sistema de arraste. A sistema de arraste tem a tarefa de, através do deslocamento do perfil de espessura estacionário em relação ao cabeçote de sopro do filme, aperfeiçoara qualidade de rolo dos filmes enroladas ao longo da largura do filme aplainado. Através do deslocamento dos pontos espessos e finos através da largura do rolo surgem enrolamentos sem pontos de falha, os denominados anéis do êmbolo.

[0013] A mangueira aplainado é, então, conduzida à instalação de estiramento e é estirado monoaxialmente na direção da máquina e, em seguida, é enrolada para formar um enrolamento.

[0014] O aparelho de medição para o registro do perfil real de espessura no processo de sopro do filme, como já foi descrito, pode ser disposto entre o cabeçote de sopro do filme e a saída, ou também entre a saída e a instalação de estiramento.

[0015] O processo para a regulagem da espessura de filme também pode ser empregado, se as filmes tubulares não forem estirados no estado de bloqueado ou aplainado, mas como filmes planas. Para isso, elas ou são cortadas em um lado ou no centro e são dobradas. Também é possível cortar as filmes tubulares em ambos os lados, a fim de estirar e, em seguida enrolar duas tiras da mesma largura em respectivamente, uma instalação de estiramento.

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5!V\ [0016] Uma vez que o filme é contraída durante o aplainamento, e nas áreas de borda do filme surgem pontos grossos, o valor nominal especificado do perfil de extensão no processo de sopro de filme não é constante, mas é ajustado de tal modo que, após o estiramento monoaxial na direção da máquina devido a desvios de espessura durante o estiramento surge um filme com um perfil de espessura com desvios menores possíveis ao longo de toda a largura do filme . Por exemplo, no processo de sopro de filme é fabricada um filme tubular, que apresenta dois pontos finos que ficam opostos. O aplainamento do filme tubular, então, ocorre de tal modo que, os pontos finos formam as áreas de borda do filme, e o filme estirado, então, apresenta um perfil de espessura com desvios menores possíveis da espessura média do filme. O mesmo vale para filmes tubulares que são cortadas em ambos os lados. No caso de um filme tubular, que é cortada em um lado, no processo de sopro de filme é fabricada um filme tubular com somente um ponto fino. No centro desse ponto o filme tubular é cortada, a fim de dividir o ponto fino após o corte para as áreas de borda do filme à esquerda e à direita, de tal modo que, após o aplainamento surge um filme com um perfil de espessura com somente desvios menores.

[0017] Depois da unidade de extrusão e de resfriamento, o filme é conduzido ao aplainamento reversível, onde ela é deslocada através de barras de inversão e polias de desvio da sistema de arraste, de tal modo que, ela sempre encontra o cilindro de desvio horizontal estacionário depois da saída, onde ela é desviada perpendicularmente para baixo, para a instalação de estiramento. Devido a esse movimento reversível o atual perfil de espessura é deslocado continuamente, o que significa que, os pontos finos especificados no filme, que é fabricada na área de extrusão da instalação que está estacionária, precisa seguir o movimento reversível da sistema de arraste, para que o filme com o perfil de espessura nominal necessário, portanto, com as bordas do

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6/11 filme mais finas seja conduzida à instalação de estiramento. Isto ocorre pelo fato de que, às zonas de regulagem segmentadas da regulagem do perfil do filme é sobreposto um ofsete, que considera o deslocamento do enrolamento através da extração rotatória, e segue a rotação da barra de inversão.

[0018] Portanto, ocorre uma coordenação de um ou de vários pontos de extensão do filme tubular aplainado na saída para formar uma ou mais zonas de regulagem segmentadas. O algoritmo de regulagem providencia para que, somente os pontos finos no perfil nominal sejam reversíveis paralelamente à sistema de arraste.

[0019] Para o sistema de regulagem de acordo com a invenção, atrás da instalação de estiramento está disposto um aparelho de medição, para a medição do perfil real de espessura através da largura do filme estirado plano.

[0020] O perfil nominal de espessura especificado para o processo de sopro de filme é calculado a partir do perfil transversal de espessura medido depois da instalação de estiramento, através de um algoritmo, e é corrigido continuamente, pelo que também os desvios que surgem através do processo de estiramento no perfil de espessura de filme pronta são regulados e é obtido um aumento da qualidade do rolo, uma vez que os enrolamentos do filme devem ser fabricados com diâmetros de enrolamento uniformes. Ao mesmo tempo, com isso é obtido que, a largura das tiras de filme, que durante a junção do filme são cortadas fora em ambos os lados, seja claramente reduzida.

[0021] Adicionalmente, no aparelho de medição, a espessura de filme pode ser registrada por soma, através da largura de enrolamento - o denominado perfil do rolo - pelo que resulta a possibilidade de sobreporo perfil nominal de espessura com valores do perfil real do rolo, a fim de eliminar os mínimos desvios de espessura propriamente ditos, que sempre surgem na mesma área do filme pronta, uma vez que, só

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7/11 depois de um período de tempo mais longo, eles podem ser constatados, quando eles se mostram, em suma através de alterações do diâmetro do rolo.

[0022] A regulagem para o controle das zonas de regulagem individuais pode ser calculada a partir de uma sobreposição dos perfis de espessura mencionados a seguir, através de um algoritmo. Essas zonas de regulagem segmentadas podem ser integradas no cabeçote de sopro, em um anel de resfriamento fixo ou rotatório, ou em uma unidade de regulagem de espessura disposta em seguida, que se movimenta sincronicamente em relação à sistema de arraste.

[0023] Os perfis de espessura são:

- O perfil de base, que abrange o perfil real de espessura entre o cabeçote de sopro e a instalação de estiramento na extensão do filme tubular,

- O perfil de estiramento, que abrange toda a largura do filme após a instalação de estiramento, leva em consideração o deslocamento do ângulo através da sistema de arraste reversível e a compensação da espessura da área de borda do filme durante o estiramento,

- O perfil do rolo, que representa uma soma dos perfis de estiramento medidos com uma avaliação correspondente (perfil de soma da espessura, que leva em consideração a qualidade do rolo). [0024] Isto representa uma regulagem em cascata, uma vez que são sobrepostos os seguintes circuitos de regulagem:

- Regulagem da espessura de filme ao longo da extensão do filme tubular durante o processo de sopro do filme,

- Regulagem da espessura de filme ao longo da largura do filme do filme estirado,

- Regulagem do diâmetro de enrolamento através da largura de enrolamento.

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8/11 [0025] O perfil nominal de espessura também pode ser introduzido manualmente no sistema de regulagem, sendo que, porém, então, ele precisa ser rastreado continuamente à rotação das barras de inversão. [0026] O processo para a regulagem da espessura de filme também pode ser empregado em instalações, nas quais não está instalada nenhuma sistema de arraste.

[0027] Outras particularidades, características e vantagens do objeto da invenção resultam das concretizações, bem como, da descrição, a seguir, dos desenhos correspondentes, na qual - por exemplo - está representado um exemplo de execução preferido da invenção.

[0028] Nos desenhos é mostrado:

[0029] Na fig. 1: uma instalação de sopro do filme com instalação de estiramento ligada posteriormente, na qual o processo de acordo com a invenção é empregado para a regulagem da espessura de filme. [0030] Na fig. 2: vista de cima sobre a instalação de sopro do filme com instalação de estiramento.

[0031 ] Na fig. 3: perfil real de espessura de uma mangueira de filme, com dois pontos finos.

[0032] Na fig. 4: perfil real de espessura de uma mangueira de filme, com um ponto fino.

[0033] A fig.1 mostra uma instalação de sopro do filme (1) com a instalação de estiramento (2) ligada posteriormente e dispositivos de enrolar (3). Através de um dispositivo de dosagem o granulado de material sintético a ser processado é conduzido a uma máquina de extrusão (4), nessa máquina é fundido, homogeneizado e conduzido ao cabeçote de sopro do filme (5). Durante a fabricação de filmes de várias camadas são empregadas várias máquinas de extrusão correspondentes ao número de camadas. O cabeçote de sopro do filme (5) apresenta um bocal anular, do qual sai a massa de material sintético

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9/11 extrudada. Através do cabeçote de sopro do filme (5) ocorre a alimentação de ar de resfriamento para a inflação do filme tubular (6). Após o endurecimento do material sintético, o filme tubular (6) é aplainado na unidade de aplainamento (8), e é retirado e deslocado continuamente com a sistema de arraste (9). Depois o filme bloqueado é estirado na instalação de estiramento (2) monoaxial na direção da máquina. O filme é conduzida à bobinadeira (3) e é enrolada para formar enrolamentos de filme.

[0034] Para a regulagem do perfil de espessura de filme é necessário o agarramento do perfil real do filme, de preferência, em dois pontos. O perfil real do filme na extensão dos filmes tubulares (6) é agarrado entre a unidade de regulagem segmentada (7) e a sistema de arraste (9) no aparelho de medição (10), e o perfil real do filme do filme estirado é agarrado através de sua largura, entre a instalação de estiramento (2) e a bobinadeira (3) no aparelho de medição (11). O aparelho de medição (10) para a medição do perfil real de espessura de filme tubular (6) está disposto, de preferência, em altura constante acima do cabeçote de sopro (5) girando em tomo do filme tubular.

[0035] Através do controle da instalação (12) todo o processo de sopro do filme é regulado, em particular, os acionamentos, o ar de resfriamento, a zona de regulagem segmentada (7), que se encontra no anel de resfriamento, no cabeçote de sopro do filme (5) ou em seguida, bem como, a velocidade de extração do filme tubular.

[0036] Os perfis reais do filme medidos pelos aparelhos de medição (10) e (11) são conduzidos ao controle da instalação (12), e através de uma comparação nominal/ real são transmitidos sinais para a zona de regulagem segmentada (7).

[0037] Na figura 2 está representada a instalação na vista de cima. É explicado que a sistema de arraste (9) realiza um movimento reversível entre 0 e 180° em cada direção (veja a seta dupla) e, deste

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10/11 modo, o filme tubular (6) nem sempre é dobrada nos mesmos cantos. Se esse deslocamento não fosse levado em consideração na regulagem, os pontos finos, que foram marcados no processo de sopro para o perfil de espessura de filme tubular (6), através de uma área da largura do filme aplainado iriam avançar e retroceder e não representar as bordas do filme .

[0038] A figura 3 mostra o perfil real de espessura de um filme tubular com dois pontos finos (14). Um perfil de espessura desse tipo é registrado, por exemplo, pelo aparelho de medição de espessura de filme (10) entre a zona de regulagem segmentada (7) e o dispositivo de aplainamento (8), no estado regulado. As duas linhas (15) tracejadas indicam os cantos de dobramento, que formam os dois cantos laterais do filme aplainado. Os dois pontos finos (14) formam as duas áreas de borda, se o filme da instalação de estiramento (2) é conduzida como mangueira bloqueada.

[0039] Em um outro caso de execução descrito anteriormente dessa invenção, a mangueira de filme inflada e aplainado é cortada nessas duas posições (15) e, então, as duas tiras de filme planas são conduzidas, respectivamente, a uma instalação de estiramento (2) separada. Também neste caso, as duas áreas mais finas, portanto, respectivamente, uma metade dos pontos finos (14) representados na figura 3 formam as áreas de borda do filme conduzida à instalação de estiramento (2).

[0040] A figura 4 mostra o perfil real de espessura de uma mangueira de filme, com um ponto fino (14), como o que é empregado em uma terceira forma de execução da invenção. A mangueira de filme é cortada em apenas um ponto (15) na área do ponto fino (14). A mangueira cortada é, então, dobrada como tira plana, e conduzida à instalação de estiramento (2). Também neste caso, respectivamente, a metade do ponto fino (14) encontra-se novamente como área de borda

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11/11 conduzida à instalação de estiramento.

Números de Referência instalação de sopro do filme instalação de estiramento bobinadeira máquina de extrusão cabeçote de sopro do filme filme tubular zona de regulagem segmentada (opcional) unidade de aplainamento sistema de arraste aparelho de medição de espessura aparelho de medição de espessura controle da instalação unidade de regulagem adicional (opcional) ponto fino no perfil de espessura de filme ponto de corte

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a regulagem da espessura de filme de filmes tubulares (6) estirados, que são fabricados por processo de sopro, que são reposicionadas de modo plano por meio de sistema de arraste(9) reversível, e, em seguida, são estirados monoaxialmente na direção da máquina em uma instalação de estiramento (2) , caracterizado pelo fato de que o perfil de espessura de filme do filme tubular (6) fabricado na instalação de sopro de filme (1) é regulado, de tal modo que o perfil nominal de espessura especificado apresenta desvios de uma espessura de filme uniforme, os quais servem para a compensação das alterações da espessura de filme ao longo da largura do filme, que surgem durante o estiramento monoaxial na direção da máquina subsequente, de tal modo que através do estiramento é fabricado um filme com um perfil transversal de espessura com menores desvios possíveis da espessura média do filme ao longo de toda a largura do filme.
2. Processo para a regulagem da espessura de filme de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o filme tubular (6) extrudada é regulada, ao longo da extensão, para um perfil nominal de espessura especificado por meio de um sistema de regulagem do perfil de espessura de filme.
3. Processo para a regulagem da espessura de filme de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o deslocamento do perfil nominal que surge devido ao sistema de arraste (9) é compensado ao longo da largura do filme e é continuamente reajustado, sendo que uma coordenação de um ou vários pontos de extensão do filme tubular (6) colocada plana é considerada para uma ou mais zonas de regulagem no algoritmo de regulagem para o controle da zona de regulagem (7) segmentada.
4. Processo para a regulagem da espessura de filme de

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2/3 acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o perfil nominal de espessura especificado é regulado através de um algoritmo a partir dos valores de um aparelho de medição (11), que mede a espessura de filme de acordo com o estiramento monoaxial na direção da máquina ao longo de toda a largura do filme .
5. Processo para a regulagem da espessura de filme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o algoritmo de regulagem para o controle das zonas de regulagem segmentadas individuais é constituído de uma sobreposição

- do perfil de base a partir da regulagem do perfil de espessura de filme da instalação de sopro de filme (1),

- do perfil de estiramento a partir da colocação do filme tubular (6) através da sistema de arraste (9) e influências através do processo de estiramento, e

- opcionalmente, do perfil de rolo a partir da avaliação do enrolamento do filme.
6. Processo para a regulagem da espessura de filme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o perfil nominal de espessura é regulado manualmente no sistema de regulagem.
7. Processo para a regulagem da espessura de filme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o filme é conduzida bloqueada à instalação de estiramento (2).
8. Processo para a regulagem da espessura de filme de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o filme tubular (6) é cortada em um ou ambos os lados e é dobrada e conduzida à instalação de estiramento (2).
9. Dispositivo para a realização do processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de

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3/3 que o dispositivo é constituído de uma instalação de sopro de filme(1) com sistema de arraste (9) e, pelo menos, de uma instalação de estiramento (2) em seguida, bem como, pelo menos, de uma bobinadeira (3).
10. Dispositivo para a realização do processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de regulagem é constituído de zonas de regulagem (7) segmentadas, pelo menos, de dois aparelhos de medição (10,11) para a espessura de filme, um para a medição do perfil real de espessura de filme tubular (6) depois do cabeçote de sopro do filme (5) e antes da instalação de estiramento (2), um para a medição do perfil real de espessura de filme estirado após a instalação de estiramento (2), bem como, de uma unidade de regulagem e avaliação (12).
11. Dispositivo para a realização do processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as zonas de regulagem (7) segmentadas no cabeçote de sopro (5) estão integradas em anel de resfriamento estacionário ou rotativo, ou em uma unidade de regulagem de espessura disposta a seguir, que se movimenta síncrona à sistema de arraste (9).