DK172967B1 - Fremgangsmåde og apparat til spiralskæring af en fleksibel rørfolie af polymerstof - Google Patents

Description

DK 172967 B1 v - i -

Beskrivelse.

Fremgangsmåde og apparat til spiralskæring af en fleksibel rørfolie af polymerstof.

Spiralskæring af en fleksibel rørfolie af polymerstof kendes 5 fra det generiske dokument GB-A 816,607. Formålet med dette patent var fremstilling af bånd med en stærk molekylorientering på skrå. Båndene anvendes hovedsagelig til fremstilling af krydslaminater med høj styrke og bestående af enakset orienterede lag. For at opnå de ønskede 10 egenskaber orienteres rørfolien stærkt i sin oprindelige længderetning forud for spiralskæringen, der normalt udføres over en dorn. Røret fremføres enten i en skruebevægelse, før det skæres med en kniv i fast position, eller det fremføres i en lineær bevægelse, hvorefter skæringen sker med en 15 roterende kniv. I sidstnævnte tilfælde roterer opspoleværket for den spiralskårne folie sammen med kniven i en art planetbevægelse. Den således opskårne folie trækkes bort fra rørfolien. Spiralskæring af fleksibel rørfolie anvendes også i GB-A 1,526,722. Røret som skal skæres har normalt en 20 enakset polymerstruktur, som er frembragt under ekstruder ingen. Dog er det ikke nødvendigt, at ekstruderingen forud for spiralskæringen frembringer nogen væsentlig orientering af folien under dennes smeltepunkt.

Formålet er også i dette tilfælde fremstilling af 25 krydslaminater af høj styrke, men i dette tilfælde orienteres lagene biaksialt ved strækning efter eller under lamineringen hvorunder tværstræknings- og længdestrækningsprocesserne er indbyrdes uafhængige trin, og idet hvert trin i det væsentlige er enakset.

30 Disse patenter beskriver ikke anordninger til synkronisering af de forskellige bevægelser, som kontrollerer spiralskæringen, dvs. fremføringen af folien, rotationen af folien eller kniven, og borttrækningen af den opskårne folie. Imidlertid kan der i et vist omfang udvikles en sådan 35 synkronisering under brug af konventionel ingeniørteknik.

- 2 - DK 172967 B1

Der vedbliver dog at bestå visse problemer.

Et problem er, at aftrækket af den opskårne folie sker under en vinkel med foliens oprindelige fremføringsretning og derfor har en tendens til at frembringe vridningskræfter i 5 rørfolien. Resultatet bliver let, at rørfolien forvrides under skæringen således, at skæringen og den resulterende opskårne folie fordrejes. Det er meget vanskeligt at balancere kræfterne således, at denne forvridning undgås.

Et andet problem er, at det kan være vanskeligt at opnå en 10 regelmæssig og præcis tilføring af folie til skærestedet, særlig når folien kommer i flad form fra en meget tung rulle.

Som det er velkendt, er det i mange tilfælde ønskværdigt at anvende foliematerialer, som er orienteret under en vinkel 15 med foliens længderetning, og som nævnt ovenfor kan de kendte spiralskæringsprocesser anvendes til sådanne formål.

Der består imidlertid et behov for at finde en metode, som teknisk set er mere praktisk og sikrere, og som også egner sig til tungere eller bredere ruller og til høje 20 produktionshastigheder.

Formålet med opfindelsen er at løse disse forskellige problemer og frembringe forbedrede metoder og apparater til spiralskæring af folier samt frembringe forbedrede folier. I US-A-2644522 beskrives et apparat til opskæring under en 25 vinkel af strømpeformet tekstil, som tages fra en stor spole, på hvilken strømpen er opspolet i flad form. Efter at strømpen er af spolet, føres den over en rulle, som er anbragt over spolen, og derfra føres den atter ned og hen imod en dorn, som den føres hen over. Det strømpeformede -50 tekstil bringes til at bevæge sig i spiralform ved hælp af drevne valser, som støtter imod tekstilet på dornen. Der er installeret en blæser, som blæser en luftstrøm gennem en dyse, der er anbragt i indføringsenden af dornen. Denne luftstrøm åbner det strømpeformede tekstil og, idet den 35 gives en hvirvlende bevægelse, letter strømpens spiralforme- - 3 - DK 172967 B1 de bevægeIse over dornen. Spolen, fra hvilken den flade strømpe tages, er monteret på en horisontal aksel, og denne er befæstet på et drejebord, som drejer om en vertikal akse og er befæstet gennem en leje-ring, der er lille i forhold 5 til længden af spolen, som tekstilet tages fra. Det strømpeformede materiale trækkes bort fra denne spole i en retning, der er tangential i forhold til spolens overflade.

Ifølge et første aspekt af opfindelsen afleveres en fleksibel rørfolie af polymerstof til en første position i 10 flad form og trækkes herfra, åbnes til rørform, trækkes over en dorn og skæres i spiral, mens den passerer over dornen, til dannelse af en skærestrimmel, soro trækkes bort fra rørfolien, kendetegnet ved, at rørfolien opblæses med luft, som til stadighed tilføres gennem dornen henimod den første 15 position, således at der dannes et stift rør, hvis glidende bevægelse tilpasser sig dornen, og som modsætter sig deformation under skæringen, samt ved at åbningen fra flad form til rørform ved opblæsnlng styres af drevne understøtningsanordninger, som støtter røret imod kraften af 20 den luft, som blæses ind gennem dornen.

Opfindelsen omfatter også et apparat til at udføre denne fremgangsmåde.

Ved udøvelsen af opfindelsen vil der således presses luft fra dornen ind i rørfolien, idet denne bevæger sig fra sin 25 flade tilstand hen imod dornen, og folien blæses herved op til et rør. Dornen skal have en diameter, der kun er meget lidt mindre end rørets diameter således, at der inde 1 røret kan opbygges et passende tryk, der gør røret tilstrækkelig stift. Imidlertid vil der uværgeligt undslippe luft mellem 30 røret og dornen, og denne undslippende luft kan frembringe smøring mellem røret og dornen.

Som følge af at røret er stift, idet det glider over dornen hen imod det sted, hvor det skæres i spiral, kan man kraftigt reducere forvridningerne af røret, mens dette 35 skæres, og mens den opskårne folie trækkes bort. Hvilken grad af stivhed der er nødvendigt for en given folie vil afhænge af det materiale, der anvendes og af procesbeting- i - 4 - DK 172967 B1 eiserne. Det er imidlertid let at vælge lufttrykket indeni røret og dermed rørets stivhed, således at man opnår den grad af modstand mod deformation, som er optimum for den givne proces. Under anvendelse af opfindelsen er det derfor 5 muligt at anvende meget højere kræfter, når den spiralskårne folie trækkes bort fra dornen og spoles op.

Trykket i røret og tilførelsen af luft gennem dornen vælges med henblik på de materialer der anvendes. F.eks. må der anvendes relative lave tryk, når folien har tilbøjelighed 10 til at spalte, f.eks. når folien er tynd, er kraftigt enakset orienteret, og/eller er særlig stiv. Hvis imidlertid trykket er for lavt i forhold til de skæve trækkræfter, vil rørfolien miste sin stivhed og vil blive snoet, således at processen vil blive mindre nøjagtig eller helt vil stoppe.

15 Forudsat folien tillader det, er det generelt ønskværdigt at lufttrykket er tilstrækkelig til at tillade en spænding på i det mindste 200 g pr. meter bredde i den folie, der aftrækkes fra dornen, og forudsat folien tillader det, bør denne spænding være mindst 2 kg pr. meter.

20 Fordelene ved opfindelsen opnås særlig, når det flade rør har en bredde på mindst 20 cm. Bredden kan være op til 200 cm eller endnu højere.

Skærevinklen er normalt mindst 20°. Værdier op til 70° kan relativt let opnås med god nøjagtighed, men det er også 25 muligt at opnå værdier der kommer nær på 900 .

Dornens diameter er fortrinsvis variabel. Den kan f.eks. udføres af rørformet gummifolie, som holdes i form ved hjælp af en cirkulær række ribber, der bæres af anordninger som kan udvides (f.eks. på samme måde som en paraply‘s bærende 30 ribber). Ved indstilling af disse anordninger, vil den effektive diameter af dornen, derfor indstilles således at samme dorn kan anvendes til forskellige rørbredder.

Diameteren kan også varieres med henblik på kontrol af lufttrykket. Dette er af særlig betydning, når man skærer i 35 folier, der let bryder, som f.eks., tynde, hårde og/eller starktorienterede folier. I sådanne tilfalde er det vigtigt, - 5 - DK 172967 B1 at lufttrykket og luftstrømmen reduceres til et minimum. For at opnå dette kan den variable diameter af dornen være feedback styret ved hjalp af registrering af luftstrømmen eller af overtrykket indeni røret.

5 Overfladen af dornen kan vare riflet med henblik på at reducere friktionen mellem folien og dornen til et minimum.

Disse riflinger kan passende bestå af hovedsagelig længdegående ribber. Riflingerne hjælper til at frembringe en luftstrøm over hele dornens overflade og vil derfor for-10 bedre den smørevirkning, som den cirkulære luftstrøm bevirker mellem folie og dorn.

Spiralskæringen kan arrangeres i linie med den oprindelige ekstrudering af den fleksible rørfolie, men maskineri til denne kombination bliver let forholdsvis kompliceret og kan 15 almindeligvis kun arbejde ved relative lave produktionshastigheder. Derfor foretrækkes det først at ekstrudere rørfolien, og derefter opspole denne i flad form på en rulle. Denne rulle monteres så i en afviklingsanordning, og denne anordning får på een gang 20 rørfolien til at afspole i flad form og til at rotere rundt om sin centerakse. Skarestedet skal i dette tilfalde være fast lokaliseret i forhold til lokalet, og folien bevæger sig lineært efter skæringen. Dette er mere hensigtsmæssig end et arrangement, hvor folien bevæger sig lineært og 25 kniven roterer rundt om dornen sammen med opspolingsmaskineriet.

I en simpel udførelsesform for det apparat, hvor den flade folie roterer ved den første position, er rullens akse monteret vinkelret på rørets rotationsakse med rullens 30 midtpunkt beliggende i eller nar ved den sidstnævnte akse.

Et sådant arrangement illustreres på tegningen figur 1.

Denne fremgangsmåde er meget tilfredsstillende ved spiralskæring af ruller, der ikke er for tunge (f.eks. op til omkring 400 kg) forudsat, at rullen er af korrekt form 35 og fasthed og har sit tyngdepunkt korrekt beliggende i rotationsaksen, og forudsat rotationshastigheden ikke er for høj. Denne fremgangsmåde er imidlertid mindre tilfredsstillende, hvis rullen er meget tung, roteres meget hurtigt - 6 - DK 172967 B1 eller er upræcis formet eller løst oprullet. De samme problemer eksisterer også hvis der arbejdes uden luftstrøm gennem dornen. Disse problemer løses imidlertid ved et andet aspekt af opfindelsen, som angår et nyt system til afleve-5 ring af den flade folie.

I dette andet aspekt af opfindelsen (som ikke nødvendigvis er kombineret med opblæsning af rørfolien med luft, som tilføres gennem dornen) er skærestedet faststående (dvs. er faststående i forhold til lokalet i hvilket fremgangsmåden 10 udføres). Dette aspekt angår en fremgangsmåde, hvorunder en fleksibel rørfolie afleveres i flad form til en første position fra en rulle, idet den afgives fra rullen i en afviklingszone, og trækkes fra den første position, åbnes til rørform, trækkee i en skruebevægelse over en dorn og 15 skæres i spiral, mens den passerer over dornen, således at der ved et faststående sted dannes en skærestrimmel, hvorefter skærestrimlen trækkes bort fra rørfolien, kendetegnet ved at rørfolien trækkes fra rullen hovedsagelig i retning lange denneb akse, mens 20 afviklinszonen spinder rundt om rullen, således at røret bringes til at rotere.

Opfindelsen omfatter også et apparat til at udføre denne fremgangsmåde. Fortrinsvis har rullen i det væsentlige samme akse som rørets rotationsakse, og rørfolien føres og 25 bibeholdes i flad form fra afspoling til afviklingszonen, og omforming til rørform begynder i denne zone, idet midterlinien af den flade rørfolie føres sådan, at den i det væsentlige kommer til at falde sammen med rullens akse.

Denne teknik minimerer problemet med mekaniske kræfter på 30 den roterende afvikle-enhed og reducerer behovet for nøjagtig justering af rullens position i afvikle-enheden.

Den minimerer også risikoen for, at rullen skal "telescopere" når for løst opviklet folie afspoles. Herved bliver det muligt at anvende meget tungere ruller og meget 35 højere hastigheder.

Lejet eller lejerne omkring hvilke afspolingsenheden roterer kan anbringes alene 1 den ene ende af enheden, i så tilfælde den ende, som ligger modsat skæreetedet, som vist på figur DK 172967 B1 -τι. Hvis der arbejdes med tunge belastinger, er dette system imidlertid sårbart overfor træthedsbrud, med mindre akslen, lejerne og disses understøttelse er af særlig kraftig konstruktion.

5 Et andet aspekt af opfindelsen (som atter kan udføres i kombination med eller uden anvendelse af opblæsning med luft og med eller uden den beskrevne opsætning af rullen) løser dette problem. Fremgangsmåde hvorunder en fleksibel rørfolie afleveres i flad form til en første position fra en rulle, 10 idet den afgives fra rullen i en afviklingszone, og trækkes fra den første position, åbnes til rørform, trækkes i en skruebevægelse over en dorn og skæres i spiral, mens den paseerer over dornen, således at der ved et faststående sted dannes en skærestrimmel, hvorefter skærestrimlen trækkes ^5 bort fra rørfolien, kendetegnet ved at rullen er monteret i en afspole-enhed og trækkes mod dornen i en skruebevægelse, som frembringes ved rotation af afspole-enheden, og at denne er monteret på et leje, som omfatter en lejering, der forløber rundt om rørfolien.

20 Opfindelsen omfatter også et apparat til at udføre denne f remgangsmåde.

Det er normalt hensigten at udnytte opfindelsen til fremstilling af krydelaminater med høj styrke, og til dette formål lamineres to eller flere spiralekårne folier med 25 hverandre, således at de oprindelige længderetninger i rørfolien krydser hinanden. Derfor skal rørfolien fortrinsvis gives en eenakset smelteorientering. Alternativt, eller kombineret hermed, kan rørfolien orienteres i sin længderetning under polymerstoffets 30 smelteområde.

Som geometriske overvejelser vil vise, består der følgende ligning mellem bredden (h) af det flade rør, skærevinklen (v) målt mellem det flade rørs længderetning og skæreretningen og slutbredden (w): 35 w = 2h cos v F.eks. vil man ved skarevinklen 60° finde at slutbredden er lig den flade bredde, ved 45° , at den flade bredde forøges - 8 - DK 172967 B1 med V2 (= 1.41) og ved skarevinklen 30° med i/3 { 1.73). Ved skærevinkler højere end 60° vil den oprindelige bredde for en given spiralskæremaekine hurtigt aftage.

Et andet aspekt af opfindelsen har til formål at forøge den 5 opnåelige slutbredde for en given smelteorienteringsvinkel i det opskårne produkt og for en given spiralskæremaskine, særlig i tilfælde af at denne vinkel er omkring 60° eller nærmere ved 90° . Også ' i dette tilfælde gælder, at skønt dette aspekt fortrinsvis anvendes i kombination med 10 opblæsning med luft og muligvis yderligere i kombination med et eller flere af opfindelsens andre aspekter, kan det også anvendes uafhængigt af disse.

Ved fremgangsmåden ifølge dette aspekt af opfindelsen afleveres en fleksibel rørfolie i flad form til en første 15 position i flad form og trækkes herfra, åbnes til rørform, trækkes over en dorn og skæres i spiral, mens den passerer over dornen, til dannelse af en skærestrimmel, som trækkes bort fra rørfolien, kendetegnet ved at rørfolien oprindelig er fremstillet ved ekstrudering gennem en ekstruderingsdyse 20 under frembringelse af spiralformet smelteorientering ved nedtrækning i smeltet til halv-smeltet tilstand og samtidig relativ rotation mellem de anordninger, som trækker folien bort fra dysen og dysens udgangsdel, samt at spiralskæringen udføres i en sådan retning, at orienteringsvinklen forøges.

25 Teoretisk set kunne man antage, at epiralskæringen kunne udelades (undtagen når der ønskes en vinkel på 90 ° ) hvis den relative rotation er tilstrækkelig hurtig. I praksis vokser vanskelighederne ved at udføre en sådan ekstrusion imidlertid ved tiltagende orienteringsretning, og det har 30 vist sig, at en forøget vinkel nødvendigvis fører til en biaksial smelteorienteringskomponent, hvilket almindeligvis ikke er ønskværdigt, i hvertfald ikke ved fremstilling af krydslaminater. F.eks. er det almindeligvis ikke hensigtsmæssigt at frembringe vinkler højere end omkring 30° 35 ved en sådan relativ rotation i forbindelse med aftrækket fra ekstruderingsdysen.

Dette aspekt af opfindelsen tillader derfor på let og praktisk måde en væsentlig forøgelse af vinklen i forhold - 9 - DK 172967 B1 til den opskårne folie's længderetning, f.eks. kan 30‘° s vinklen fra ekatruderingen omformes til en 60° vinkel ved at skære under 30° eller den kan omformes til vinkelret ved at skære under 60° .1 førstnævnte tilfælde forøges den flade 5 bredde i forholdet 1,73:1, og i sidstnævnte tilfælde er den ens før og efter spiralskæringen.

Den opskårne folie som opnås i alle aspekterne af opfindelsen kan være relativ bred, typisk 50 cm eller mere, og således er det ved opfindelsen for første gang opnået, at 10 man kan fremstille en folie af 50 cm eller større bredde, hvor smelteorienteringsvinklen er 70 ° op til vinkelret. Fortrinsvis men ikke nødvendigvis, fremstilles det under brug af den ovenfor beskrevne luftopblssningsteknik. Dette materiale giver væsentlige fordele, og dog fremstilles det, 15 som resultat af opfindelsen, relativ let uden brug af en strækkeramme eller lignende apparatur. Det skal fremhæves, at det nu er forholdsvis let at fremstille i det væsentlige vinkelret orienteret foliemateriale af f.eks. 3 m bredde selv på ruller, der vejer flere tons (særlig når det andet 20 aspekt af opfindelsen benyttes, fortrinsvis 1 forbindelse med det tredie aspekt).

Ekstruderet foliemateriale vil normalt udvise en materialestruktur, som viser den retning, i hvilken folien blev trukket bort fra ekstruderingsdysen, og det opskårne 25 foliemateriale frembragt ved fremgangsmåden ifølge dette aspekt af opfindelsen kendetegnes ved, at bredden er mindst 50 cm, at vinklen mellem materialestruktur-retningen, som angiver den retning i hvilken folie blev trukket bort fra ekstruderingsdysen og foliens længderetning er fra 70° op 3Q til vinkelret.

Dette foliemateriale kan f.eks. anvendes til fremstilling af en ny type biakeialt orienteret folie, i hvilken i det mindste hovedparten af tværorienteringen er frembragt ved aftrækket fra ekstrusionsdysen, og længdeorienteringen er 35 frembragt ved en meget lavere temperatur. Længdeorientering en og om ønsket en yderligere tværorientering ved relativ lav temperatur, kan med fordel udføres ved den fremgangsmåde, der er beskrevet i WO88/05378.

- 10 - DK 172967 B1

De forskellige aspekter af opfindelsen er af særlig betydning ved fremstillingen af et krydslaminat af lag, som har en hovedsagelig enakset materialstruktur frembragt ved ekstruderingen, og i hvilke materialestrukturen i 5 forskellige lag har krydslamineret relation til hverandre, men som bagefter er biaksialt orienteret. Sådanne krydslaminater er beskrevet i GB-A 1,526.722. Ved fremstilling af sådanne krydslaminater kan det være ønskværdigt at fremstille et eller flere lag, som har en 10 materialestruktur dannet under ekstruderingen, som danner en vinkel på fra 70 til 90° med længderetningen, særlig i kombination med eet eller flere lag, som har materialestrukturretning 0° eller tæt herpå.

Det har vist sig, at krydslaminater af denne type og med disse vinkler (særlig omkring 90° kombineret med omkring 0°) udviser maksimum rivestryke i 45°'s retningen, og det har ligeledes vist sig at behovet for høj rivestyrke i en syet søm er størst under vinklen 45° mod riveretningen. Derfor er sådanne krydslåminater f.eks. meget velegnet til syede sække 20 og til syede regnfrakker og andre syede produkter.

En særlig foretrukken sammensætning i krydslaminater, eller i hovedlaget i det enkelte laminatlag (eller i hovedlaget i laminatlaget, hvis dette har en understruktur bestående af flere koekstruderede lag) udgøres af en blanding af high 25 density polyætylen af høj molekyl vægt og low density polyætylen af betydelig lavere molekyl vægt. Sidstnævnte polymer skal fortrinsvis udvælges som en kopolymer og/eller forgrenet polyætylen, som har samme eller højere brudforlængelse (bestemt ved stuetemperatur under langsom 30 strækning) som den nævnte polyætylen af høj molekyl vægt, og som er i stand til at udskille sig distinkt fra polyætylen af høj molekyl vægt under afkøling af en smeltet homogen blanding af komponenterne, således at den danner en klart afgrænset mikrofase. Blandingsforholdet mellem de nævnte 35 polyætylener ligger fortrinsvis mellem 25:75 og 75:25. Det kan også være en fordel at inkludere polypropylen af væsentlig lavere molekylvægt end polyætylenen af høj molekyl vægt. Dette bør i så fald ske i mængder fra 0-70%, regnet på DK 172967 B1 -ilden samlede vsgt af polypropylenen og begge polyætylener.

High density polyætylenen af høj molekyl vægt har fortrinsvis et smelteindeks på 0,2 eller lavere, målt efter ASTM D1238, kondition E, og low density polyætylenen er 5 fortrinsvis "lineary low density polyethylene".

Opfindelsen skal nu beskrives mere detaljeret under henvisning til de Bkematiske tegninger;

Figur 1 viser horisontalt og set ovenfra et apparat til spiralskæring med en roterende afspole-enhed, hvor aksen af 10 den rulle der afspoles er vinkelret på aksen af det opblæste rør. Den roterende enhed bæres af lejer, som kun er anbragt i den ene ende.

Figur 2 viser på lignende måde en anden afspole-enhed, hvor aksen af den rulle der afspoles i det væsentlige falder 15 sammen med det opblæste rørs akse, og hvor det flade rør ledes ud over enden af denne rulle. Tegningen viser også et særligt velegnet kæmperulleleje, som forløber rundt om rørfolien. Ledesystemet til at fremføre folien fra rullen er ikke vist.

2o Figur 3 viser i perspektiv det ledesystem, som blev udeladt i figur 2. Valserne vises kun som punkterede linier, der angiver deres akeer.

Apparatet på figur 1 omfatter en afspole-enhed 1, som har en aksel 2 i den ene ende, og som roterer rundt om akslens akse 25 understøttet af en søjle 3 ved hjælp af svære rullelejer 4.

Søjlen 3 er monteret på lokaltets gulv. For at simplificere forholdene er afspole-enheden 1 vist som bestående af et "hus", der består af en endeplade 5 og to sideplader 6.

Tegningen viser enheden i den fase af rotationen, hvor side-30 fladerne ligger horisontalt, og hvor man kun kan se den øvre flade, som er angivet ved punkterede linier. I praksis vil et rammeværk, som hovedsagelig består af profilstål, være at foretrække frem for pladerne, idet dette vil være lettere og mere praktisk.

35 Understøtningssøjlen 3 bærer et faststående tandhjul 7, som er i Indgreb med et andet tandhjul 8, der er monteret på endepladen 5 og derfor udfører en planetbevægelse. Hjulet 8 sørger for drevet af de forskellige valser og hjul i enheden DK 172967 B1 - 12 - 1, men for at forenkle tegningen er transmissionen til disse bevægelser ikke vist.

En rulle 9 af flad rørfolie monteres ved hjælp af lejer i sidepladen og er forsynet med en bremse. Lejerne og bremsen 5 er dog ikke vist. Den flade folie 10 afspoles fra rullen 9 ved hjælp af et sæt klemvalser 11, som udgør den "første position" i processen. Transmissionerne mellem tandhjulet 8 og valserne 11 bestemmer skærevinklen. Udvekslingsforholdene er fortrinsvis udført variabelt, f.eks. ved mulighed for at -jQ skifte tandhjul.

Der er en cylindrisk skæredorn 14, og folien 10 bisses op med en luftstrøm fra en blæser 13, f.eks. en centrifugal blæser. Luften blæses gennem dornen imod den første position. Dornen er monteret på gulvet igennem en søjle 15, 15 og den slutter, forholdsvis nøjagtigt omkring rørfolien 10, som glider over den. Luften vil slippe igennem det smalle rum mellem dornen og folien og vil frembringe nogen smøreeffekt. Dornene ende 16 kan være afrundet for at undgå at folien hænger fast.

20 Smørevirkningen kan forbedres ved at gøre dornens overflade riflet. Riflingerne er fortrinsvis en cirkulær række ribber.

Disse kan eventuelt være anbragt kun på den ene side af dornen, nemlig den side der ligger modsat den retning 1 hvilken der trækkes, eller riflingen kan være dybest på den 23 nævnte side, idet det er her spændingerne er højest.

Som det vil ses, falder aksen for det opblæste rør (23) i hvertfald i det væsentlige sammen med rotationsaksen for afspole-enheden 1.

For at opnå en jævn skruebevægelse af den opblæste rørfolie, 30 er det meget fordelagtigt (og kan endog være nødvendigt hvis folien er bred), at der udføres en dreven understøtning fra den første position til en position, hvor røret er opblæst. Hensigtsmæssig understøttelse af røret, mens dette opblæses, kan være et par remme, og som viet i figur 1, er der to par 35 drevne remme 17, som understøtter røret imod den bagudrettede kraft, som skyldes luften der bæser ud fra dysen 14 imod den første poeition. Disse remme hjælper til, at der kan ske en jævn ændring i formen af røret fra den - 13 - DK 172967 B1 flade form til den cylindriske form. Remmene drives med generelt set den samme hastighed som foliehastigheden eller med en højere hastighed. I stedet for at bruge to rskker remme kunne man også benytte et par enkelte remme eller to 5 rækker af valser, der har relativ lille diameter (der er kun behov for at den sidste valse drives). For en relativ smal folie kan et sæt drevne tøndelignende valser med stor diameter være tilstrækkelig.

Rørfolien skæres med en simpel kniv eller et simpelt blad 1° anbragt på understøttelsen 18, som passende kan være fastgjort til dornen under en justerbar vinkel. Kanten 19 som på tegningen vises til venstre for kniven bliver højrekant i den færdige folie. Denne kant bevæges først nedad og ind under sksredornen.

Den opskårne folie trækkes af en dreven spole-enhed 20, som vises skitsemæssigt. Skærevinklen er som nævnt bestemt af forholdet mellem rotationshastigheden for enheden 1 og hastigheden for valserne 11, mens knivens eller bladets retning samt det træk, der udøves af enheden 20, ekal også 2o justeres så de tilnærmelsesvis passer med den af rotationerne bestemte skærevinkel. Opspole-enheden 20 omfatter en "dansevalee" 21 og to ikke-drevne hjælpevalser 22, som tjener til at regulere hastigheden for spolen 20 og derved etablere en hensigtsmæssig spænding.

25 Ved passende justering af lufttrykket indeni røret (i forhold til det omgivne lufttryk rundt om røret) kan der påføres høje trækspændinger ved hjælp af enheden 20 (undtagen i tilfælde af meget skøre folier, hvor det er nødvendigt at anvende lavere trækspændinger). Således kan 30 man normalt, når man skærer en flad folie i omkring 100 microns tykkelse og ca. 1 m bred, anvende trækspændinger fra 5-20 kg/m slutbredde.

Det skal bemærkes, at understøttelsen for den roterende af-spoleenhed, dve. akslen 2 i lejet 4 på søjlen 3, kun er et 35 eksempel på understøttelsessystemer. Skal der bæres tungere vægte kan denne understøttelse passende suppleres med eller erstattes af een eller flere store Btålrlnge, som løber rundt om og udgør en del af den roterende afspole-enhed, og - 14 - DK 172967 B1 som står og ruller på et antal understøtningsvalser eller understøtningshjul, og som således fungerer som leje-ringe.

Alternativt kan den understøttelse, der er fæstnet til gulvet udgøre en del af en eller flere leje-ringe, på 5 hvilken der står og ruller een eller flere cirkulære rækker valser eller hjul, som omgiver og er monteret på den roterende afvikle-enhed.

Som en yderligere modifikation af det viste maskineri kan tandhjulet 7 i stedet for at være fæstnet til søjlen 3 være 10 roterbart og drevet af en særskilt motor, som styrer elektronisk i forhold til den motor, der leverer rotationen til den samlede afspole-enhed, således at man let kan justere skærevinklerne.

Mens tegningen viser, at afspole-enheden roteres og kniven 15 samt af spo le-enheden er etat ionær, er det modsatte også muligt, nemlig at afspole-enheden er stationær mens kniven sammen med opspole-enheden roterer rundt om den opblæste rørfolies akse. Mens dette sidstnævnte system er praktisk til relativ smalle folier er det mindre tilfredsstillende 2o for bredde folier.

I figurerne 2 og 3, har rullen 9 sin akse i det væsentlige sammenfaldende med aksen for det opblæste rør og derfor også med rotationsaksen for afvikle-enheden 1. Akslen for rullen understøttes af et leje 24, som er fastgjort til endepladen 25 5 og et leje 25, som er fastgjort til en drager 26, der her er vist i tværsnit. Denne drager forbinder de to sideplader 6. Lejerne 24 og 25 kan åbnes, således at rullerne kan udskiftes, men anordningerne hertil er ikke vist. En justerbar bremse 27 til bremsning af afspolingen er vist 30 skematisk.

For at lette forståelsen af figur 3 er kanterne af det flade rør på forskellige steder under deres passage mærket henholdsvis a og b.

Den afspolede flade folie ledes af den ikke-drevne valse 28, 35 folievendelegemet 29, som kan være en faststående valse, den ikke-drevne valse 30, og et sæt drevne klemvalser 11, som svarer til 11 i figur 1. Ovennævnte valser og folievendelegemet er fastgjort direkte eller gennem drager - 15 - DK 172967 B1 (ikke vist) til side- eller endepladerne 6 og 5 i afspole-enheden 1. Den flade folie trækkes bort fra rullen i afviklingszonen 31, og hele folieledesystemet og afviklingezonen 31 vil spinde rundt om aksen 23.

5 Resten af spiralskaremaskinen kan konstrueres på samme måde som i figur 1, bortset fra at der i figur 2 vises et stort rulleleje 34. Dette er vist som tvarsnittet af en stor ring, der er fastgjort til sidepladerne 6 (forbindelserne er angivet ved punkterede linier) og to understøtningeruller 10 eller valser 32, som er fastgjort til en bære-del (som ikke er vist) gennem lejer. De to på tegningen viete valser, kan kun understøtte den roterende afspole-enhed m.h.t.

sidegående bevægelser, og der skal naturligvis være een eller fortrinsvis flere af sådanne hjul til at holde vægten 15 af enheden. Fortrinsvis er der anbragt en cirkulær række af sådanne hjul eller valser.

Rotationsretningen for rulle 9 i forhold til "huset" eller rammen i afspole-enheden 1, bør fortrinsvis, men ikke nødvendigvis være, modsat "husets" rotationsretning. Dette 20 vil gøre den absolutte rotation for rulle 9 så lille som mulig.

Afhængig af skærevinklen v og den flade bredde af røret h, h vil der i et bestemt øjeblik være en rulle radius (r=--) 25 ^ tg v for hvilken den absolutte rotationshastighed for rullen 9 er 0, selv om "huset" i af spole-enheden (og med denne afviklingszonen 31) kan spinde rundt om aksen 23 med en høj hastighed. Vægten af de roterende maskindele er derfor en 30 væsentlig begrænsende faktor for kapiciteten af spiralskæringen endnu mere i denne udførelseform end udførelsesformen vist på figur 1. 1 stedet for en afvikleenhed baseret på endevagge 5 og sidevæg 6 er det derfor særlig ønskværdigt at benytte en letvægtsrammekonstruktion, 35 hvor ringen 31 og muligvis en lignende ring i den anden ende indgår som integrals dele.

For at lede og vende det flade rør på den ønskede måde, skal vendelegemet eller den faststående valse 29 danne en vinkel - 16 - DK 172967 B1 tæt ved 45° mod aksen 23. Denne vinkel gøres fortrinsvis atumatisk justerbar over et snævert område af vinkler og justeres ved "input" fra en "sensor" som registrerer positionen af en af kanterne. På denne måde kan midten af 5 folien 10 styres så den rammer rotationsaksen 23, selv når rullen 29 ikke er rent opspolet eller blevet anbragt i en lidt forkert position på akslen.

Når rotationen af afspole-enheden er meget hurtig, som man normalt vil ønske, kan styringen af folien som vist i figur 10 3 blive anbragt i uorden p.gr. af lufthvirvler. For at undgå dette kan der anbringes et vindskjold eller en hætte (fortrinsvis transparent) rundt om hele den roterende afspole-enhed 1, fastgjort til og roterende med denne.

Når kniven er fast lokaliseret og rørfolien ledes bort fra 15 rullen langs dennes aksiale retning, mens zonen 31 spinder rundt om rullen, er et ledesystem, som vist på figur 3 eller lign. at foretrække, men er ikke nødvendigt. Særlig når ekærevinklen er relativ lille, f.eks. omkring 30° , kan man tillade folien at krølle og endda at samle sig i et kompakt 20 "rågarn", idet en efterfølgende opblæsning med luft kan bringe den tilbage til rørform. Imidlertid vil understøtningsremmene 17 normalt ikke være tilstrækkelige i sådanne tilfælde og skal da fortrinsvis erstattes med en cirkulær række bestående af mange smalle remme. Ved 25 afslutningen af dette understøtningssystem bør diameteren af denne række være nær ved rørfoliens diameter. Optimum diameteren for denne række ved Indføringen til understøtningszonen samt den nødvendige længde af denne zone kan bestemmes ved simple eksperimenter.

30 Forudsat at rækken af understøtningsremme roterer rundt om rækkens akse med nøjagtig den samme rotationshastighed, som den hastighed med hvilken afviklingszonen 31 spinder rundt om rullen, er det ikke absolut nødvendigt at klemvalserne 11 følger denne rotation. Hvis de ikke gør dette kan rørfolien 33 blive kompaktet og snoret foran valserne 11, men vil atter miste deres snoning og åbne når den bevæger sig bort fra disse valser.

På tegningerne er det vist at rullen 9 holdes fast indenfra - 17 - DK 172967 B1 og at røret trækkes af fra rullene yderside, men der består den alternative mulighed, at rullen 9 holdes udefra, mens afviklingen finder sted fra indersiden.

Skønt apparatet viet på figurerne 2 og 3 gør brug af 5 lufttilførelse gennem dornen 14, er de kendetegn som diese systemer udviser også af værdi, selv når lufttilførslen udelades. Med andre ord er det roterende afviklingssystem, som vises på figurerne 2 og 3, og lignende afviklingssystemer hvor rørfolien ledes bort fra over den ene ende af 10 rullen, mens afviklingszonen spinder, af generel betydning for spiralskæring af materialer fra tunge ruller og kan praktiseres uafhængig af brugen af dornen og lufttilførslen, som er vist på figur 1. Tilsvarende kan frembringelsen af spiralformet orientering ved relativ rotation mellem 15 ekstrusionsdyse og aftrækningsanordninger kombineret med en spiralskæring, som gør orienteringsvinklen større også udnyttes uafhængig af luftopblæsning fra skæredornen.

Apparatur konstrueret til udførelse af de beskrevne processer er nyt og udgør et yderligere aspekt af opfindelsen.

20 Eksempel.

En 100 micron tyk rørfolie af low density polyætylen med flad bredde 20Θ0 mm opskæres i spiral under en vinkel på omkring 30° . Folien tages fra en 200 kg rulle.

I princippet er apparatet konstrueret som vist på figur 1.

25 "Huset" for afvikle-enheden er imidlertid erstattet med en lettere ramme-konstruktion, og hovedlejet til understøttelse af denne enhed er en stor stålring, som løber omkring enheden og udgør en del af rammen, og dette leje holdes på plads af en krans af valser.

30 Styringen af skærevinklen er elektronisk som beskrevet i slutningen af beskrivelsen til figur 1. Den ydre diameter af dornen inklusiv en række tynde ribber på overfladen er 1300 mm, mens den flade bredde 2080 mm svarer til en diameter på 1324 mm, dvs. forskellen mellem rørfoliens radius og dornens 35 radius er 12 mm. Bredden af den opekårne folie er 3600 mm og opspolingshaetigheden 60 m/min.

Luftstrømmen frembringes ved hjælp af en centrifugal blæser, hvis fulde ydelse er 2000 m 1 timen. Det vurdereB, at denne - 18 - DK 172967 B1 har arbejdet med halvdelen af fuld ydelse, dvs. omkring 100 m^/time. Ifølge denne blasers data, svarer dette til 600 mm H^O overtryk. (Dette er en pålidelig om end grov indikation, idet trykket ikke afhænger væsentligt af luftstrømmen.) 5 Maskineriet arbejder meget pålideligt og spiralskaringen er retlinet.

Claims (21)

1. Fremgangsmåde hvorunder en fleksibel rørfolie (10) af polymerstof afleveres til en første position (11) i flad form og trækkes herfra, åbnes til rørform, trækkes over en 5 dorn (14) og skæres i spiral, mens den passerer over dornen, til dannelse af en skærestrimmel, som trækkes bort fra rørfolien, kendetegnet ved, at rørfolien opblæses med luft, som til stadighed tilføres (13) gennem dornen henimod den første position, således at der dannes et stift 10 rør, hvis glidende bevægelse tilpasser sig dornen, og som modsætter sig deformation under skæringen, samt ved at åbningen fra flad form til rørform ved opblæsning styres af drevne understøtningsanordninger (17), som støtter røret imod kraften af den luft, som blæses ind gennem dornen.

2. Fremgangsmåde Ifølge krav 1, kendetegnet ved at lufttrykket i røret er tilstrækkelig til at tillade en spænding under aftrækket fra dornen på mindst 0,2 kg pr. m bredde af den epiralskårne folie.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller krav 2, kende- 20 tegnet ved at diameteren af dornen er variabel.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved at diameteren feed-back styres, ved hjælp af registrering af luftstrømmen gennem dornen eller overtrykket i røret.

5. Fremgangsmåde Ifølge et hvilket som helst af de 25 forudgående krav, kendetegnet ved at de drevne understøtningsanordninger omfatter remme (17).

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, kendetegnet ved at overfladen af dornen (14) er riflet, fortrinsvis ved hjælp af 30 længdegående ribber, således at friktionen mellem folie og dorn reduceres til et minimum.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, kendetegnet ved at skære-stedet (18) er fast lokaliseret, at folien (10) tages fra en 35 opspolet rulle, idet den aflevereres ved den første position og afspolee fra rullen i en afviklingzone (31) og trækkes mod dornen i en skruebevægelse, samt at den rørformede folie trækkes fra rullen hovedsagelig i retning langs dennes akse - 20 - DK 172967 B1 (23), mens afviklinszonen (31) spinder rundt om rullen, således at røret bringes til at rotere. Θ. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved at rullen har i det væsentlige samme rotations akse (23) som 5 røret og rørfolien føres og bibeholdes i flad form fra afviklingszonen til den første position (11), hvor opblæsningen begynder, idet midterlinien af den flade rørfolie føres sådan, at den i det væsentlige kommer til at falde sammen med rullens akse (23).

9. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, kendetegnet ved at skære-stedet (18) er fast lokaliseret, at folien (10) tages fra en rulle (9) monteret i en afspole-enhed (1) og trækkes mod dornen (14) i en skruebevægelse, som frembringes ved rotation af 15 af spole-enheden, og at denne er monteret på et leje (32, 34), der omfatter en leje-ring (34), som forløber rundt om rørfolien (10).

10. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, kendetegnet ved at rørfolien er 2o blevet længdeorienteret under polymerstoffets smelteområde.

11. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 ti 19, kendetegnet ved at rørfolien er fremstillet ved ekstrudering gennem en ekstruderingsdyse under frembringelse af spiralformet smelteorientering ved 25 nedtrækning i emeltet til halv-smeltet tilstand og samtidig relativ rotation mellem de anordninger, som trækker folien bort fra dysen og dysens udgangsdel, samt at spiralskæringen udføres i en sådan retning, at orienteringsvinklen forøges.

12. Fremgangsmåde Ifølge krav 11, kendetegnet 30 ved at den resulterende vinkel er fra 70° til vinkelret.

13. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, kendetegnet ved at to eller flere spiralskårne folier efter denne skæring lamineres med hverandre, idet de retninger, som oprindelig var 35 længderetninger, bringes til at ligge på kryds og tværs i forhold til hverandre.

14. Fremgangsmåde hvorunder en fleksibel rørfolie (10) afleveres i flad form til en første position (11) fra en - 21 - DK 172967 B1 rulle (9), idet den afgives fra rullen i en afviklingszone (31), og trækkes fra den første position, åbnee til rørform, trækkes i en skruebevægelse over en dorn (14) og skæres i spiral, mens den passerer over dornen, således at der ved et 5 faststående sted (18) dannes en skærestrimmel, hvorefter skærestrimlen trækkes bort fra rørfolien, kendetegnet ved at rørfolien trækkes fra rullen hovedsagelig i retning langs dennes akse (23), mens afviklingszonen (31) spinder rundt om rullen, således at røret bringes til at 10 rotere.

15. Fremgangsmåde hvorunder en fleksibel rørfolie (10) afleveres i flad form til en første position (11) fra en rulle (9), idet den afgives fra rullen i en afviklingszone (31), og trækkes fra den førete position, åbnes til rørform, 15 trækkes i en skruebevægelse over en dorn (14) og skæres i spiral, mens den passerer over dornen, således at der ved et faststående sted (18) dannes en skærestrimmel, hvorefter skærestrimlen trækkes bort fra rørfolien, kendetegnet ved at rullen er monteret i en af spole-enhed (1) og 20 trækkes mod dornen i en skruebevægelse, som frembringes ved rotation af afspole-enheden, og at denne er monteret på et leje (32, 34), som omfatter en leje-ring (34), der forløber rundt om rørfolien (10).

16. Fremgangsmåde hvorunder en fleksibel rørfolie (10) af 25 polymerstof afleveres til en første position (11) i flad flad form og trækkes herfra, åbnes til til rørform, trækkes over en dorn (14) og skæres i spiral, mens den passerer over dornen, til dannelse af en skærestrimmel, som trækkes bort fra rørfolien, kendetegnet ved, at rørfolien 30 oprindelig er fremstillet ved ekstrudering gennem en ekstruderingsdyse under frembringelse af spiral formet smelteorientering ved nedtrækning i smeltet til halv-smeltet tilstand og samtidig relativ rotation mellem de anordninger, som trækker folien bort fra dysen og dysens udgangsdel, samt 35 at spiralskæringen udføres i en sådan retning, at orienteringsvinklen forøges.

17. Apparat konstrueret til udførelse af fremgangsmåden ifølge et hvilket som helet af kravene 1-16, som omfatter - 22 - DK 172967 B1 anordninger (24, 5, 25, 26) til at montere en rulle (9) rørfolie materiale (10), i flad form, en dorn (14), anordninger (11) til at trække foliematerialet af rullen, anordninger til at åbne (13, 17) det aftrukne foliemateriale 5 til rørform og trække det over dornen, og anordninger (18) til at skære foliematerialet i spiral, mens det passerer over dornen, samt anordninger (20, 21, 22) til at trække skærestrimlen bort fra rørfolien, kendetegnet ved at der er anordninger (13) til indblæsning af luft gennem 10 dornen (14) til opblasning af rørfolien, så den danner et stift rør, samt drevne understøtningsanordninger (17) til at styre denne åbning fra flad form til rørform ved at støtte røret imod den kraft, der udøves af luften, som blæser ud fra dornen.

18. Apparat konstrueret til udførelse af fremgangsmåden ifølge krav 14, som omfatter anordninger (25, 5, 25, 26) til at montere en rulle (9) af rørfolie (10) af polymerstof i flad form, en dorn (14), en afviklingszone (31), hvor foliematerialet trækkes af rullen, anordninger (11) til at 20 trække materialet af rullen, anordninger (13, 17) til at åbne det aftrukne materiale til rørform og trække det over dornen i en skruebevsgelse, faststående anordninger (18) til at skære materialet i spiral, mens det passerer over dornen og anordninger (20, 21, 22) til at trække skærestrimlen bort fra dornen, kendetegnet ved at omfatte 25 ledeanordninger (28, 29, 30, 11) til at trække materialet i flad form fra rullen ved afviklingszonen og ind i en aksial vej-zone (mellem 11 og 16), hvor den ledes hovedsagelig langs rullens akslale retning (23), samt ved at omfatte ^ anordninger (7, 8) til at dreje afviklingszonen og ledeanordningerne rundt om rullens akse.

19. Apparat ifølge krav 18, kendetegnet ved at rullen (9) har hovedsagelig samme akse (23) samt rotationsaksen for det rørformede materiales skruebevægelse.

20. Apparat ifølge krav 18 eller 19, kendetegnet 35 ved at omfatte anordninger til at rotere rullen i een retning om sin akse, mens amordningerne (7, 8) til at dreje afviklingszonen og ledeanordningerne drejer disse - 23 - DK 172967 B1 apparatdele 1 den modsatte retning om rullene akse (23).

21. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 18 til 20, i hvilket anordningerne (24, 5, 25, 26) til anbringelse af rullen er monteret i en afspole-enhed (1), kende- 5 tegnet ved at denne er monteret roterbart på et leje (32, 34) som omfatter en lejering (34) der forløber rundt om det aftrukne foliemateriale (10).

22. Apparat konstrueret til udførelse af fremgangsmåden ifølge krav 15, og omfattende anordninger (24, 5, 25, 26) 10 til at montere en rulle af rørformet foliemateriale (10) i flad form, en dorn (14), anordninger til at afepole og trække folien (10) fra rullen, anordninger (13, 17) til at åbne det afspolede foliemateriale til rørform og trække det over dornen i en skruebevægelse, og fast lokaliserede 15 anordninger (18) til at skære foliematerialet i spiral mens det passerer over dornen, idet anordningerne til at montere rullen er anbragt i en afspole-enhed (1) og afspole-enheden, er monteret roterbart i et leje (32, 34), kendetegnet ved at lejet omfatter en leje-ring (34), som 20 forløber rundt om det afspolede foliemateriale (10).