CN116615324A - 膜成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膜成型装置，具备：冷却部(104)，冷却从模具(102)吐出的成型材料；及整流部(105)，对从冷却部(104)吹出的冷却风进行整流。整流部(105)包括抽吸冷却风的抽吸部。

Description

膜成型装置

技术领域

本发明涉及一种膜成型装置。

背景技术

已知有一种膜成型装置，其从模具的吐出口以膜状挤出熔融的成型材料，通过来自冷却部的冷却风将其固化而成型膜。以往，提出有一种膜成型装置，其通过调节吐出口的宽度、来自冷却部的冷却风的风速、风温，将膜厚度控制在目标范围内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-177348号公报

发明内容

发明要解决的课题

从冷却部吹出的冷却风为喷流，其流动成为紊流。若冷却风为紊流，则冷却能力根据吐出口在延伸方向上的位置而不同，并且即使为相同位置、冷却能力也根据时间而不同，其结果，所成型的膜的膜厚变得不均匀。并且，作为紊流的冷却风使以膜状挤出的成型材料振动，其结果，所成型的膜的品质降低。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其一个方式的示例性目的之一在于提供一种能够减少冷却风的流动紊乱的膜成型装置。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明的一个方式的膜成型装置具备冷却从模具吐出的成型材料的冷却部及对从冷却部吹出的冷却风进行整流的整流部。整流部包括抽吸冷却风的抽吸部。

另外，以上构成元素的任意组合、将本发明的构成元素、表现在方法、装置、系统等之间相互置换而成的方式，也作为本发明的方式而有效。

发明的效果

根据本发明，能够减少冷却风的流动紊乱。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的膜成型装置的基本结构的图。

图2是将图1的抽吸环以包含中心轴A的平面切割的截面图。

图3是图2的A-A线截面图。

图4是第1实施方式所涉及的变形例的抽吸环的截面图。

图5是放大表示第2实施方式所涉及的膜成型装置的整流部及其周边的截面图。

图6是放大表示第2实施方式所涉及的变形例的膜成型装置的整流部及其周边的截面图。

图7是放大表示第3实施方式所涉及的膜成型装置的整流部及其周边的截面图。

图8中的(a)、(b)是表示连通路的例子的俯视图。

图9是表示第3实施方式的变形例所涉及的膜成型装置的模具的吐出口周边的图。

图10是表示第3实施方式的另一变形例所涉及的膜成型装置的模具的吐出口周边的图。

具体实施方式

以下，基于优选实施方式，参考图式对本发明进行说明。实施方式为示例而非限定发明，实施方式中记载的所有特征、其组合并不一定为发明的本质特征。对各图示所示的相同或同等的构成元素、构件及处理标注相同的符号，并适当省略重复说明。

(第1实施方式)

图1是表示第1实施方式所涉及的膜成型装置100的基本结构的图。膜成型装置100具备模具102、冷却部104、整流部105、一对引导部106、牵引机108及卷取机110。

另外，以下，将在垂直于中心轴C的平面上通过中心轴C的任意方向作为径向，将在径向上接近中心轴C的一侧作为内周侧、将远离中心轴C的一侧作为外周侧，将在垂直于中心轴C的平面上沿着以中心轴C为中心的圆的圆周的方向作为周向进行说明。

从形成于模具102的环状的吐出口102a，以圆筒状吐出熔融的成型材料。在所吐出的圆筒状的成型材料的内侧，从形成于模具102的中心部的空气喷出口102b在合适的时刻喷出空气而成型出膨胀成圆筒状的薄壁的膜(以下，也称为“气泡”)。

冷却部104配置于模具102的上方。冷却部104为环绕中心轴C的空心环状的壳体。冷却部104包括环状的冷却部主体104a、从冷却部主体104a的内周侧的下端向径向内侧延伸的供给流路104b、及与供给流路104b的径向内侧连续而朝向上方开口的吹出部104c。从未图示的送风机向冷却部主体104a送入冷却风。送入冷却部主体104a的冷却风通过供给流路104b从吹出部104c吹出并吹送至气泡。由此，气泡被冷却。尤其，吹出部104c形成为与以中心轴C为中心的环状吐出口102a成为同心。由此，冷却风接触气泡的高度及风量在周向上变得均匀。

整流部105具备构成抽吸部的抽吸环130、以及至少1个(在该例中为多个)抽吸泵132。抽吸环130配置于冷却部104的上方。抽吸环130及抽吸泵132例如可以悬吊在引导部106，可以支承于从冷却部104延伸的支脚，也可以固定于未图示的框架。整流部105对从冷却部104吹出的冷却风进行整流，减少冷却风的流动紊乱。

一对引导部106配置于整流部105的上方，将气泡引导至牵引机108。牵引机108配置于引导部106的上方。牵引机108包含一对夹送辊118。一对夹送辊118由未图示的马达驱动而旋转，将所引导来的气泡一边拉动一边折叠成扁平状。卷取机110卷取被折叠的膜，形成膜卷体120。

图2是以包含中心轴C的平面将抽吸环130切断的截面图。图3是图2的俯视图。图3中示出将抽吸环130的壳体134的上壁134d卸下的状态。参考图1～图3。

抽吸环130具有中空的环状的壳体134。壳体134具有上壁134d、下壁134a、内壁134e及外壁134f。在壳体134的下壁134a的内周侧形成有环绕中心轴C的环状的抽吸口134b。抽吸口134b向下方开口。在壳体134的外周侧形成有多个软管口134c。多个软管口134c并没有特别限定，但优选如图所示在周向上等间隔地形成。在图示例中，多个软管口134c形成于上壁134d，但也可以形成于下壁134a。

通过软管136连接多个软管口134c与至少1个抽吸泵132。若使抽吸泵132作动而经由软管136抽吸壳体134内的空气，则沿从冷却部104吹出的气泡上升的冷却风被从抽吸口134b抽吸于壳体134内。通过在下游侧抽吸从冷却部104吹出的冷却风，由此冷却风的流动紊乱减少。另外，抽吸环130所设置的高度位置根据实验、模拟或见解来确定即可。

在壳体134内部设置有圆筒状的挡板(baffle plate)138。挡板138将壳体134的内部空间分隔为抽吸口134b侧及软管口134c侧。挡板138上设置有连通抽吸口134b侧与软管口134c侧的多个贯穿孔138a。在该例中，多个贯穿孔138a沿径向延伸。从抽吸口134b抽吸于壳体134内的冷却风通过贯穿孔138a流入软管口134c侧。

此处，考虑假设没有挡板138的情况。软管口134c形成为在周向上不连续，因此接近软管口134c的抽吸口134b的部分、即位于软管口134c的径向内侧的抽吸口134b的部分的抽吸力变强，远离软管口134c的抽吸口134b的部分、即不位于软管口134c的径向内侧的抽吸口134b的部分的抽吸力变弱。即，抽吸口134b的抽吸力在周向上变得不均匀。相对于此，通过在软管口134c与抽吸口134b之间设置挡板138，由此比挡板138更靠近上游侧(即内周侧)的空气的流动变得均匀，来自抽吸口134b的抽吸力在周向上变得比较均匀。通过在周向上以更均匀的抽吸力抽吸冷却风，由此沿气泡上升的冷却风的流动也在周向上变得更均匀。

在挡板138的内周侧设置有迷宫部(labyrinth)140。迷宫部140为具有复杂地弯曲的流路的部分。在本实施方式中，迷宫部140具有截面形状为波纹状流路142。在本实施方式中，流路142通过如下方式形成：以与上壁134d之间形成有间隙的方式固定的圆筒状板144以及以与下壁134a之间形成有间隙的方式固定的圆筒状板144在径向上交替配置。通过设置迷宫部140，抽吸口134b至挡板138的流路变长，该流路上的空气流动在周向上变得更均匀，其结果，来自抽吸口134b的抽吸力在周向上变得更均匀。

在挡板138的外周侧设置有平滑化流路146。平滑化流路146为由沿周向弯曲的多个分隔壁148分隔而成、且以分别朝向多个软管口134c的方式沿周向延伸的流路。通过设置沿周向延伸的平滑化流路146，由此穿过挡板138后的空气到达软管口134c为止的距离变得比较长。

根据以上说明的本实施方式，沿从冷却部104吹出的气泡上升的冷却风被整流部105抽吸。由此，沿气泡上升的冷却风的流动紊乱降低。

并且，根据本实施方式，在抽吸环130的内部设置有挡板138、迷宫部140及平滑化流路146。由此，来自抽吸口134b的抽吸力在周向上变得更均匀，能够使冷却风的流动在周向上更均匀。

接着，对与第1实施方式相关的变形例进行说明。

图4是第1实施方式的变形例所涉及的抽吸环130的截面图。图3对应于图2。在变形例所涉及的抽吸环130中，抽吸环130的环状的抽吸口134b形成于壳体134的内壁134e。因此，抽吸口134b向内周侧开口。在图示例中，抽吸口134b设置于内壁134e的上侧，但可以设置于下侧，也可以设置于上下中央。根据本变形，能够发挥与第1实施方式相同效果。

(第2实施方式)

在第2实施方式中，对膜成型装置具备用于对来自冷却部的冷却风进行整流的整流板的情况进行说明。在第2实施方式中，将来自冷却部的冷却风抽吸于通过整流板区划的空间。以下，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。

图5是放大表示第2实施方式所涉及的膜成型装置200的整流部205及其周边的截面图。

膜成型装置200具备模具102、冷却部104、整流部205、一对引导部106、牵引机108及卷取机110。省略一对引导部106、牵引机108及卷取机110的显示。

整流部205具备用于整流冷却风的至少1个(在该例中为多个)整流板220、构成抽吸部的抽吸环130、以及抽吸泵132。另外，抽吸环130的形状、构成与第1实施方式相同，因此省略说明。多个整流板220为直径相互不同的圆筒状的板。多个整流板220以中心轴C(图5中未图示)为中心配置成同心圆状。虽然无特别限定，但在该例中，多个整流板220载置并固定于供给流路104b的上壁104d。越是位于径向外侧的整流板220，多个整流板220的上端的高度位置越高。

气泡与冷却部104之间的空间250通过整流板220区划成多个空间250a～250d。在整流板220上形成有将所区划的多个空间250a～250d连通的连通孔220a。

抽吸环130被设置成，堵塞在径向上位于最外侧的整流板220与冷却部主体104a之间的空间250d。在本实施方式中，被设置成堵塞在径向上位于最外侧的整流板220与冷却部主体104a之间的空间250d的上端。若使抽吸泵132工作，则通过抽吸环130抽吸多个空间250a～250d内的空气，其结果，从冷却部104吹出的冷却风被抽吸于多个空间250a～250d内。

另外，通过被抽吸环130抽吸而空间250b～250d内的压力降低，有时气泡被向空间250b～250d拉动。若所拉动的气泡接触整流板220，则会导致气泡受损。相对于此，通过在最内侧的整流板220上也形成连通孔220a，由此当气泡即将接触整流板220时，从最内侧的整流板220的连通孔220a流入外部气体，空间250b～250d内的压力上升，避免气泡接触整流板220。

根据以上说明的本实施方式，沿着从冷却部104吹出的气泡上升的冷却风被整流部205抽吸。通过设置整流板220，冷却风的流动在一定程度上被整流、即冷却风的流动紊乱降低，但通过在其下游侧抽吸冷却风，由此冷却风的流动紊乱进一步降低。

接着，对与第2实施方式相关的变形例进行说明。

图6是放大表示第2实施方式的变形例所涉及的膜成型装置200的整流部205及其周边的截面图。图6对应于图5。在本变形例中，抽吸环130配置于在径向上位于最外侧的整流板与冷却部主体104a之间的空间250d。本变形例的抽吸环130构成为，迷宫部140、挡板138及平滑化流路146在壳体134内从下方依次排列。环状抽吸口134b形成于壳体134的内壁134e，与形成于在径向上位于最外侧的整流板220的连通孔220a直接连接。根据本变形，能够发挥与第2实施方式相同效果。

(第3实施方式)

在第3实施方式中，与第2实施方式相同地，对膜成型装置具备整流板的情况进行说明。以下，以与第2实施方式的不同点为中心进行说明。

图7是放大表示第3实施方式所涉及的膜成型装置300的整流部305及其周边的截面图。以下，以与第2实施方式所涉及的膜成型装置200的不同点为中心进行说明。

膜成型装置300具备模具102、冷却部104、整流部305、一对引导部106、牵引机108及卷取机110。省略一对引导部106、牵引机108及卷取机110的显示。

整流部305包括至少1个(在该例中为多个)整流板220、以及构成抽吸部的至少1个(在该例中为多个)连通路104e。多个连通路104e分别上下贯穿供给流路104b的上壁104d，将由整流板220区划的多个空间250b～250d分别与冷却部104的供给流路104b连通。在该例中，多个连通路104e沿铅直方向直线状延伸。换言之，多个连通路104e以直线状延伸，连通路104e的延伸方向与供给流路104b的延伸方向正交。

图8中的(a)、图8(b)是表示连通路104e的例子的俯视图。在图8中的(a)的例子中，连通路104e在俯视观察时形成为沿周向延伸的槽状。在图8中的(a)的例子中，连通路104e在俯视观察时为圆形的孔。

多个空间250b～250d分别可以如图8中的(a)所示那样通过1个连通路104e连通，也可以如图8中的(b)所示那样通过多个连通路104e连通。

若流经供给流路104b的冷却风的流速变高，则供给流路104b的压力降低，在连通路104e的一端侧即供给流路104b与另一端侧即空间250b～250d之间产生压差。由此，多个空间250b～250d内的空气经由连通路104e被抽吸于供给流路104b侧，多个空间250b～250d内变成负压，从冷却部104吹出的冷却风被抽吸于多个空间250b～250d内。

另外，若连通路104e的直径变得过大，则会导致冷却风从供给流路104b流入冷却部104。因此，连通路104e只要根据实验、模拟等，形成为冷却风不会从供给流路104b流入连通路104e的大小即可。

并且，可以认为，若供给流路104b中的冷却风的流速提高，则冷却风变得难以从供给流路104b流入连通路104e。并且，为了获得所期望的压差，流经供给流路104b的冷却风的流速需要为一定程度以上。因此，只要将供给流路104b形成为能够实现所期望的流速的流路面积(即高度)即可。

根据以上说明的本实施方式，能够发挥与第2实施方式相同的效果。

接着，对与第3实施方式相关的变形例进行说明。

图9是放大表示第3实施方式的变形例所涉及的膜成型装置300的整流部305及其周边的截面图。图9对应于图7。在本变形例中，多个连通路104e以直线状延伸，供给流路104b的延伸方向D1与连通路104e的延伸方向D2所成的角度α大于90°。根据本变形例，能够抑制朝向吹出部104c向径向内侧流经供给流路104b的冷却风流入连通路104e。

图10是表示第3实施方式的另一变形例所涉及的膜成型装置300的模具102的吐出口102a周边的图。图10对应于图7。在本变形例中，多个连通路104e沿铅直方向形成为直线状，且连通路104e形成为越往上侧越宽。根据本变形例，冷却风变得难以从供给流路104b流入连通路104e，而变得容易从空间250b～250d流入连通路104e。

另外，也可以组合图9的变形例和图10的变形例。即，连通路104e可以形成为，越往上侧越宽，且连通路104e的延伸方向与供给流路104b的延伸方向所成的角度α大于90°。

接着，对第1～第3实施方式所共用的变形例进行说明。

在实施方式中，对模具102的吐出口102a为环状的所谓的圆状模具进行了说明，但并不限于此。实施方式的技术思想的至少一部分也能够运用到吐出口为直线状的所谓T型模具。

根据实施方式，使用具体词句对本发明进行了说明，但实施方式仅示出本发明的原理、应用的一侧面，实施方式可以在不脱离请求的范围所规定的本发明的思想的范围内，具有多种变形例、配置的变更。

产业上的可利用性

本发明涉及一种膜成型装置。

符号说明

100、200、300-膜成型装置，102-模具，102a-吐出口，104-冷却部，104a-冷却部主体，104b-供给流路，104c-吹出部，104e-连通路，105-整流部，220-整流板。

Claims (6)

1.一种膜成型装置，其具备：

冷却部，冷却从模具吐出的成型材料；及

整流部，对从所述冷却部吹出的冷却风进行整流，

所述整流部包括抽吸冷却风的抽吸部。

2.根据权利要求1所述的膜成型装置，其中，

所述抽吸部抽吸沿成型材料上升的冷却风。

3.根据权利要求1或2所述的膜成型装置，其中，

所述冷却部冷却从所述模具以圆筒状吐出的成型材料，

所述整流部具有配置于成型材料的径向外侧的整流板，

所述抽吸部将冷却风抽吸于通过整流板区划的空间。

4.根据权利要求3所述的膜成型装置，其中，

所述整流板以同心圆状配置多个，

通过多个所述整流板区划的各空间连通。

5.根据权利要求3所述的膜成型装置，其中，

所述冷却部包括向成型材料吹出冷却风的吹出部及向所述吹出部供给冷却风的供给流路，

所述抽吸部包括连通通过所述整流板区划的空间与所述供给流路的连通路。

6.根据权利要求5所述的膜成型装置，其中，

所述连通路构成为，通过所述整流板区划的空间内的冷却风流入连通路。