DK173014B1 - Fremgangsmåde og apparat til formgivning af termoplastisk materiale - Google Patents

Fremgangsmåde og apparat til formgivning af termoplastisk materiale Download PDF

Info

Publication number
DK173014B1
DK173014B1 DK198806363A DK636388A DK173014B1 DK 173014 B1 DK173014 B1 DK 173014B1 DK 198806363 A DK198806363 A DK 198806363A DK 636388 A DK636388 A DK 636388A DK 173014 B1 DK173014 B1 DK 173014B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
web
conveyor
thermoformer
temperature
roller
Prior art date
Application number
DK198806363A
Other languages
English (en)
Other versions
DK636388A (da
DK636388D0 (da
Inventor
Anthony Earl Flecknoe-Brown
Original Assignee
Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tetra Laval Holdings & Finance filed Critical Tetra Laval Holdings & Finance
Publication of DK636388D0 publication Critical patent/DK636388D0/da
Publication of DK636388A publication Critical patent/DK636388A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK173014B1 publication Critical patent/DK173014B1/da

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/18Thermoforming apparatus
    • B29C51/20Thermoforming apparatus having movable moulds or mould parts
    • B29C51/22Thermoforming apparatus having movable moulds or mould parts rotatable about an axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/91Heating, e.g. for cross linking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/914Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means cooling drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/02Combined thermoforming and manufacture of the preform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/42Heating or cooling
    • B29C51/421Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming
    • B29C51/422Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming to produce a temperature differential
    • B29C51/423Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming to produce a temperature differential through the thickness of the preform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12Thermoplastic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2022/00Hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

i DK 173014 B1
Opfindelsen angår en teknik ti ekstrudering af termoplastisk materiale i arkform og den direkte efterfølgende formgivning af dette varme, arkformede plastmateriale under dannelse af hule genstande, fe beholdere til fødevarer.
5 En sådan fremgangsmåde kræver som regel et middel til at ekstrudere det termoplastiske materiale i arkform, et sæt temperaturkontrollerede tempereringsvalser ti regulering af tykkelsen af materialebanen og til sænkning af dens temperatur til den ønskede formgivningstemperatur, et middel til at transportere den smeltede, ofte nedbøjede bane til en formgivningsmaskine og et middel til at udtage de færdige genstande fra banen, efter at disse er formede og stabiliserede.
10 Rækken af materialer, som kan ekstruderes i arkform og anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen omfatter stort set næsten alle kendte termoplastiske materialer og kombinationer heraf enten blandet eller samtidig koekstruderet i adskilte lag ved hjælp af flere ekstrudere, som tilfører materiale til samme dyse.
15
Ved udøvelsen af opfindelsen er vi i særdeleshed, men ikke udelukkende, interesserede i sådanne materialer, hvis smelter mere opfører sig som viskøse væsker end som gummiagtige membraner. Typiske eksempler herpå er krystallinske polyolefiner, såsom polyethylen med stor vægtfylde og polypropylen, som har et skarpt defineret smeltepunkt og en smelterheologl, som 20 ligner en højviskøs væskes. Sådanne materialer støtter af mod belastninger primært ved hjælp af viskøs modstand, og derfor nedbøjes de eder kryber, når de ophænges som et ark uden fuld understøtning. Den kohæshre elasticitet, som materialer såsom PVC og polystyren udviser I smeltet tilstand, gør dem relativt lette at lede ti et termoformglvningsudstyr, og disse materialer har traditionelt været de foretrukne materialer ti termoformgivning.
25
Imidlertid er der på det sidste fremkommet polymere med høj oxygenbarriere, såsom ethylenvi-nylalkohol (EVOH) og polyvinytidenchlorid (PVDC), hvilket har givet anledning til fremkomst af en ny klasse fødevareemballage, hvor fødevaren pakkes I en plastemballage, som lukkes og steriliseres i dampretorter på næsten samme måde som metaldåser ved en retorttemperatur på 30 op til 140”C. Polypropylen er et af de få let tilgængelige materialer med en relativt høj tempera-turbestandighed, som er nødvendig for at modstå dampsterilisation. Polypropylen kombineres ofte, sædvanligvis ved koekstrudering, med et lag af de førnævnte højbarriere plastmaterialer under dannelse af basismaterialet for højbarriere plastemballage.
35 Andre fremstillingsmåder. såsom sprøjtestøbning, er ikke egnede til økonomisk produktion af hule beholdere i flere tag, og den relativt gamle termoformgivningsteknik udvikles derfor for tiden med henblik på opnåelse af en økonomisk fremgangsmåde til termoformgivning af polypropylenbaserede højbarrlerebeholdere, som kan varmebehandles.
DK 173014 B1 2
Vi har fundet det vanskeligt at genopvarme og derefter termoformgive præekstruderede poly-propylenark. Smeltenedbøjnlngen, som sker umiddelbart efter materialets passage af det krystallinske smeltepunkt, ger det meget vanskeligt at opvarme et passende stort areal af ophængte ark på kendt måde, som fx ved infrarød bestråling, og vanskeligt herefter at lede et 5 sådant ark af nedbøjet, smeltet materiale til en termoformglvningsmaskine af normal kommerciel størrelse og med normal ydelse. Mange af de operatører, som arbejder med termoform· givningsprocesser, har fundet, at de ofte kan få fornuftige resultater ved formgivning af polypro· pylen lige under dets krystallinske smeltepunkt. Denne såkaldte fastfaseformglvnlng efterlader sædvanligvis resterende belastninger i den færdige beholders vægge og resulterer i usynlige 10 spændinger, når disse belastninger frigives under sterilisationen. Endnu et problem ved fastfa-seformgivningen er, at smeltepunkterne på de almindeligvis anvendte EVOP- og PVDC-materia-ler er højere end polypropylens, og et tyndt barrterelag af et sådant materiale kan relativt let blive beskadiget under formgivningen ved polypropylens fastfaseformgivningstemperatur.
15 Vi har således udviklet en fremgangsmåde og en proces, hvorved polypropylen kan transporteres og formgives i såkaldt smeltet fase. Ekstruderlng af smelten direkte ti en formgivningsproces eliminerer mange af vanskelighederne ved genopvarmningen af præfabrikerede polypropy-lenark og er desuden økonomisk, idet den energi, som ellers skulle anvendes til genopvarmning af de præfabrikerede ark, spares.
20
To typer termoformglvnlngsmaskiner kan anvendes ved sådanne ekstruderingstilledningspro-cesser: kontinuerte og diskontinuerte termoformglvere. I kontinuerte termoformglvere, som beskrevet af Kurz, US-A-4,235,579, anvendes typisk formgivningsværktøj, som bevæges tl-nærmefsesvls synkront med de kontinuerligt tiiledte smeltede ark. I sådanne maskiner løses 25 problemet med at transportere den smeltede bane ofte ved at fremkalde en relativt konstant spænding I banen, idet formgivningsværktøjet bevæges med en større hastighed end den, hvormed den smeltede bane forlader tempereringsvalseme. En sådan fremgangsmåde er beskrevet af Fleknoe-Brown, US-A-4,722,820.
30 Diskontinuerte termoformere kræver tilførsel af banen i adskilte længder. Når der anvendes en direkte ekstruderlngstilledningsmetode til disse maskiner, må der tilvejebringes midler til kompensering for forsinkelsen, som opstår, på grund af at der anvendes kontinuert ekstrudering af banen og diskontinuert tilførsel af adskilte længder af denne kontinuerligt fremstillede bane til formgivningsmaskinerne.
35
Thiel, US-A-4,105,386, anviser brugen af tempereringsvalser til dannelse af afkølede støttelag I en ekstruderet bane og en bevægelig kompenserings- eller dansevalse, som bevæges under optagelse af den ekstra banelængde mellem de diskontinuerte tilledninger.
DK 173014 B1 3
Der er et antal andre termoplastisk« materialer, som har flydende smelter ligesom polyolefiner-nes. Disse omfatter polyalkylenterepthalat, polycarbonat og polyamid. Disse materialer er alle i ' besiddelse af egenskaber, som er ønskelige I formgivne genstande, men de er notorisk vanske lige, om ikke umulige, at lede til termoformere uden midler til understøttelse af de bløde, nedbø-5 jede ark af smelte. Før i tiden har forsøg pé at anvende drevne transportbånd til understøtning og transport af sådanne materialer til en termoformer givet anledning til frustrationer på grund af disse flydende smelters naturlige tendens til at befugte båndmaterialet og til at blive fasthæn-gende på det.
10 Anvendelsen af transportbånd til understøtning af et smeltet plastekstrudat er 1 princippet ikke ny, idet den er beskrevet af Loosen, EP-A2 226 748 og af Asano, US-A-4,459,093. Denne kendte teknik nævner Ikke problemer med vedhæftning af flydende smelte til båndet.
Andre fremgangsmåder, som er anvist i den kendte teknik, omfatter at bevæge hele ekstruderen 15 hen Imod og væk fra formgivningsstationen (Asano, US-A-4.150,930) i kombination med en synkroniseret udragende bærer, som omfatter sidekæder og klamper, som holder og understøtter siderne på det smeltede ark og transporterer det til formgivningsstationen. Der er en klar mekanisk vanskelighed i at bevæge den relativt tunge ekstruder hurtigt nok til at holde trit med termoformeren, som typisk arbejder med 10-20 slag i minuttet. Der er også en yderligere klar 20 mangel derved, at der ikke er tilstrækkelig tværgående understøtning for arket med en flydende smelte, når det kun er ophængt mellem de langsgående kanter via støttende klamper.
Endelig er en anden teknik beskrevet af Kiefer, DE-A1 2,634,976, hvor en kædelinie af smeltet bane understøttes mellem to drevne valser, som i starten holdes med stor Indbyrdes afstand og 25 herefter bringes tættere sammen, idet der da dannes en guirlande af materiale mellem de to valser, hvorved den overskydende materialelængde mellem tilledningerne optages, og hvorved det også sikres mod udvikling af en zone af afkølet materiale ved den konstante kontakt mellem de efterfølgende valser og det smeltede ark, som holdes stationært mellem tilledningerne.
Denne teknik tilvejebringer Ikke en passende understøtning for en bane af et blødt, flydende 30 smeltemaferiale. såsom smeltet polyolefin.
Gennem den foreliggende opfindelse tilvejebringes et middel til støtte for og transport af flydende smelter, som kommer direkte fra en ekstruder i form af smeltede ark til en kontinuert eller diskontinuert maskine.
35 I indledningen af de selvstændige krav omtalt nedenfor indgår træk, som er kendt fra US-A-4,105,386.
DK 173014 B1 4
Ifølge opfindelsen tilvejebringes en fremgangsmåde til termoformgivning af hule genstande, hvilken fremgangsmåde omfatter, at man ekstruderer en bane af termoplastisk materiale direkte til et sæt temperaturkontrollerede tempereringsvalser, at man afkøler banens øvre og nedre overfladelag ved passage af disse tempereringsvalser, medens banens indre holdes smeltet 5 Imellem disse overfladelag, at man leder den delvis afkølede bane til et transportorgan, at man lader banen forblive på transportorganet, indtil banens overfladelag, som er i kontakt med transportorganet. er blevet genopvarmet af banens smeltede Indre til en termoformgivningstempera-tur, som er under den temperatur, hvor banen vil klæbe til transportorganet, og at man transporterer banen til termoformerens indgang, idet fremgangsmåden er ejendommelig derved, at 10 genopvarmningen af banens overfladelag styres ved justering af den længde af transportorganet, med hvilken banens overfladelag er i kontakt.
Der anvises ligeledes gennem opfindelsen et apparat til tilførsel af termoplastiske ark fra en ekstruder til en termoformer, hvilket apparat omfatter et sæt temperaturkontrollerede tempere-15 ringsvalser, som modtager en bane af smeltet, termoplastisk materiale fra ekstruderen, hvilke tempereringsvalsers position er justerbar, og transportorganer til at modtage den tempererede bane fra tempereringsvalserne og til at transportere banen til termoformerens Indgang, hvilket apparat er ejendommeligt derved, at den længde af transportorganet, som er i kontakt med banen, kan justeres, hvorved temperaturen på den baneoverflade, som er i kontakt med trans-20 portorganet, kan reguleres, således at banen indføres I termoformeren ved en termaform-givningstemperatur under den temperatur, hvor banen vil klæbe til transportorganet.
Virkningen af opfindelsen består I, at de flydende smeltearkmaterialer kan bringes ti deres optimale formgivningstemperaturbetingelser før indføringen i formgivningsstationen.
25
Udførelsesformer for opfindelsen indbefatter, at temperaturindstillingen, understøtningen og transporten af de flydende smeltebaner foretages med henblik på at minimere eller styre enhver spænding eller belastning, som måtte eksistere i den flydende smelte, således at de dele, der dannes fra en sådan smelte, er stort set ensartede i tykkelse og med konsistente egenskaber, 30 uanset hvilken stilling eller placering denne del indtog I en diskret afstand af banen, som blev tilledt under formgivningen.
I yderligere udførelsesformer for opfindelsen kan indstillingsorganet såvel som transportorganet tilpasses til temperering og tilledning af et bredt udsnit af arkformede smeltematerialer af varie-35 rende tykkelse med henblik på at muliggøre tilledning af det tempererede smeltearkmateriale til enten kontinuert eller diskontinuert arbejdende formgivningsmaskiner.
DK 173014 B1 5
Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjælp af tegningen.
Figur 1 viser en udførelsesform af opfindelsen i forbindelse med en kontinuert termoformer, hvor et flydende smelteark 1, som kommer fra en ekstruderingsdyse. ledes gennem to tempere-5 ringsvalser 2 og 3, som presser arket ved en position 4 under kontrol af tykkelsen. Materialet fastholdes herefter I kontakt med tempereringsvalsen 3 ved hjælp af en justerbar tempererings· valse 6, som kan indtage et antal forskellige positioner, såsom 6'. i afhængighed af typen og tykkelsen af det materiale, der skal behandles, og procesbetingelserne.
10 Et materialeark 7, hvis nederste lag nu er stivnet i fast form, ledes ned på et roterende transportbånd 10, eventuelt via en drejevalse 8, som også er vist i en alternativ position 8'. Transportbåndet 10 drives ved hjælp af en temperaturkontrolleret valse 9, som tjener til regulering af det førnævnte bånds temperatur.
15 Arket bestående af stort set flydende smelte forlader herefter transportorganet ved position 11, før dets nedre lag er gensmeltet på grund af varmestrømningen fra arkets indre. Derved undgås vedhæftning til båndet 10.
Materialet indføres herefter I en udførelsesform 15 for en kontinuert formgivningsmaskine, som 20 omfatter modstillede par af hanforme 13 og hunforme 12. som bevæger sig, og som herefter former det smeltede ark til færdige genstande 14.
Figur 2 viser en anden udførelsesform af opfindelsen, hvor transportorganet, som støtter banen, er arrangeret således, at det kan dreje omkring et bevægeligt drejepunkt, som ligger i banens 25 plan.
Figur 3 viser en alternativ anbringelse af valserne i fig. 1.
Fig. 4A-4D viser yderligere detaljer i opfindelsen til temperaturkonditionering. støtte og transport 30 af kontinuerligt tilført flydende smelteark fra en ekstruder til en diskontinuerligt arbejdende formgivningsmaskine.
Figur 5 viser den typiske temperaturfordeling i smeltearket, efterhånden som det passerer gennem de forskellige trin i konditionerlngs- og tilledningsprocessen ifølge opfindelsen.
35
Fig. 6A-6C viser en anden udførelsesform af opfindelsen, hvor transportorganet er tilpasset tilledning til en formgivningsmaskine med formgivningsværktøj, der udfører en vandret bevægelse.
DK 173014 B1 6
Fig. 7 viser en anden udførelsesforrn af opfindelsen, hvor transportorganet er tilpasset til at lagre materialet på båndet, indtil formgivningsværktøjet er åbent og klar til næste tilførsel.
Figur 8 viser endnu en udførelsesform af opfindelsen, hvor materialet lagres i en hængende S bue på båndet.
I fig. 1 ekstruderes kontinuerligt et ark eller en bane 1 af flydende smelte fra en dyse direkte ind i en spalte 4 mellem de konstant roterende valser 2 og 3. Tykkelsen af den flydende smelte er først og fremmest afhængig af den indstillede spalte mellem læberne på ekstruderingsdysen.
10 men også afhængig af valsemes 2 og 3 overftaderotationshastighed i forhold til den lineære hastighed, hvormed smelten ekstruderes, såvel som spalten 4 mellem disse valser. Det foretrækkes som regel at indstille valsernes hastighed således, at spalten 4 overfyldes ganske let med smelte. Dette sikrer en konstant tykkelse af banen, som udgår fra valsespalten 4, uanset mindre variationer i materialets leveringshastighed fra ekstruderen.
15
Ved en given arktykkelse og ekstruderingshastighed er der således sædvanligvis en optimal hastighed, hvormed valserne bør køres. Ethvert forsøg på kontrol af banens temperatur må derfor foretages enten ved at variere valsetemperaturen eller ved at variere længden af banens og valsernes indbyrdes kontaktflade. Variation af valsetemperaturen alene vides ikke at kunne 20 give tilstrækkelig god kontrol af banens temperatur, især for tykke baner. Kontrolkravene for en bane, som med en vis temperatur skal tilledes en efterfølgende formgivningsproces, er meget mere kritiske end de krav, man normalt støder på ved ekstruderlng af smelter til et antal valser til arkfremstilling. Vi har derfor inkorporeret en justerbar valse 6, som kan løftes eller drejes i forhold til valsen 3, hvorved omviklingsvinklen omkring begge valserne 3 og 6 kan reguleres.
25
Hovedformålet med valsen 3 er at medvirke ved reduktion af arkets gennemsnitstemperatur ned til den bedste termoformgivningstemperatur. Kontakt mellem banen og valsen 3 sikrer, at der er tilstrækkelig tid til at lade den resterende varme i banen genopvarme den øvre overflade og til at blødgøre eventuelt stivnet materiale der.
30
Det er vigtigt at bemærke, at krystallinske polymere som polypropylen ikke danner et krystallinsk fast stof umiddelbart efter afkøling og heller ikke mister hele krystaiiiniteten, når de opvarmes over det krystallinske smeltepunkt. Det er således ikke helt korrekt at tale om størkning til fast stof og gensmeltning tilbage til flydende, men snarere må det forstås, at processen Ifølge 35 opfindelsen afkøler banens nedre lag til en temperatur, hvor det er for stift eller viskøst til at befugte transportbåndet og således klæbe dertil.
DK 173014 B1 7
Regulering af omviklingsvinklen tilsammen med regulering af temperaturen på valserne 3 og 6 giver også en yderligere og uventet fordel derved, at det da er muligt at regulere temperaturprofilen i banen af plastmateriale. Plastmaterialer har en termisk ledningsevne, som typisk er næsten 800 gange mindre end metallers. Kæmetemperaturen i plastark, som er i 5 kontakt med en valse, er derfor væsentligt højere end overfladens temperatur, og vi har fundet, at det for ark på over 3 mm i tykkelse tager mange sekunder, når valsekontakten ophører, før varmen strømmer fra centrum til overfladen af arket under udligning af temperaturforskellen.
Valsen 6 anvendes således til at afkøle undersiden af banen og få den til at stivne ved reduktion 10 af overfladetemperaturen, medens gennemsnitstemperaturen i banen reduceres i meget mindre udstrækning. Banen som et hele forbliver således i en formbar tilstand.
Banen overgår herefter fra valsen 6 eventuelt via en yderligere dreven bånddirigerende eder -drejende valse 8 til et drevet transportbånd 10. Valsens 8 overfladehastighed er normalt syn-15 kron med valsens 6 og ligeledes med transportbåndets hastighed. Nogen strækning af banen kan foretages ved at lade valserne 6 og 8 rotere hurtigere end valsen 3.
Vi har fundet det muligt at forhindre den varme bane I at klæbe til båndet, hvis arkets kontaktlængde med båndet begrænses svarende til en tid, som er mindre end den tid, det tager at få 20 tilstrækkeligt med varme til at strømme fra den varme, smeltede Indvendige del af banen ti den koldere, mere faste nedre overflade af banen under genopvarmning af denne nedre overflade i tilstrækkelig grad til at blive så flydende, at den befugter og klæber ti båndet. Gennemsnitstemperaturen I transportbåndet 10 kan reguleres ved hjælp af en temperaturkontrolleret valse 9, hvorved yderligere den hastighed, hvormed det nedre lag genopvarmes, kan reduceres eller 25 forøges.
Vi har også fundet det ønskeligt, at genopvarmning af det koldere nedre lag i det store og hele bør ske, før materialet indføres I formgivningsstationen med henblik på at opnå ensartede, spændingsfrie genstande.
30
Transportbåndets konstruktionsmateriale er ikke strengt kritisk. Polytetrafluorethylenovertruk-ket, vævet glasfiber og klæde overtrukket med en elastomer polyurethanforblndelse har begge med succes været anvendt som båndmateriale.
35 Det fleksible transportbånd foretrækkes fremstillet med en relativt lille materialetykkelse, fortrinsvis mindre end 0,5 mm, således at båndets termiske lagerkapacitet ikke er så stor.
DK 173014 B1 8 Båndmaterialet kan være i form af et kontinuert ark, et antal strimler, et åbent vævet klæde eller et klæde med perforationer. Det foretrækkes Imidlertid, at båndets kontakt med den varme bane er ensartet, således at en ensartet temperatur kan fastholdes i banen.
5 I denne udførelsesform har den kontinuerte termoformer 15 modstillede, bevægelige sæt af hunforme 12 og hanforme 13, som klemmer sammen om den varme bane et stykke efter, at banen forlader transportorganets udgang ved valsen 16.
Det foretrækkes at anbringe hunformen 12 i den øvre del af formgivningsmaskinen 15, således 10 at ethvert mærke på arket hidrørende ffa kontakten med transportbåndet, hvilket mærke bevares under formgivningsoperationen, er på indersiden af beholderen, som sædvanligvis er skjult af indholdet.
Den lineære hastighed af et sæt modsatte forme fastholdes synkront med transportbåndsha-15 stigheden og er sædvanligvis ganske lidt hurtigere end båndets hastighed.
Vægten af de færdige genstande 14. som fremstilles i termoformeren, kan finjusteres ved mindre justeringer af termoformerens hastighed i forhold til resten af liniens.
20 For bedre at forklare den måde, hvorpå fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes på et stort antal forskellige typer og tykkelser af materiale, henvises der til lig. 5, som tilnærmelses viser den indre temperaturprofil i en polypropylenbane med en tykkelse på 5 mm under bearbejdningen fra dysen til formgivningsmaskinen.
25 Fig. 5A viser temperaturfordelingen gennem banen fra den øvre overflade til den nedre overflade på det tidspunkt, hvor den forlader ekstruderlngsdysen. I fig. 1 er denne stilling benævnt 1. Som det ses i fig. 5A. kan temperaturen betegnes som værende ensartet igennem banen, nemlig 230*C, hvilket er ekstruderingstemperaturen i dette tilfælde.
30 Banens tilstand, som vist i fig. 5B, svarer til tilstanden I punkt 5 i fig. 1. Her ser vi, at den øvre overflade på banen er afkølet ned til valsens 3 overfladetemperatur på 90eC, medens den nedre overflade på banen er vist at være afkølet til 220’C.
Fig. 5C betegner banens tilstand i stilling 7. fig. 1. Her er banens øvre overflade genopvarmet 35 ved hjælp af varmen, som strømmer fra centrum af banen, hvilken temperatur I centrum nu er lavere, 200*C, end ekstruderingstemperaturen 230“C. I dette tilfælde har arkets nedre overflade nu valsens 6 overfladetemperatur på 90'C.
DK 173014 B1 9
Fig. 5D viser tilnærmelsesvis banens tilstand i punkt 10, fig. 1. Her er temperaturen på den øvre overflade bragt ned under det krystallinske smeltepunkt på omkring 155*0 på grund af valsens 8 afkølende virkning. Den nedre overflades temperatur er også øget til omkring 140*C på grund af varmen, som strømmer fra banens centrum.
5 Når man nu lader banens overflade genopvarmes, medens banen er støttet på båndet, får banematerialet Igen en gennemsnitstemperatur, som er tilpas til formgivningsformål, men banen formgives stadig med en temperaturprofil, som ligner den i fig. 5E. Ved omtrent disse overfladetemperaturer er materialet igen flydende nok til at befugte båndet og klæbe dertil, og det er 10 derfor vigtigt at justere afstanden (og derfor tiden med konstant båndhastighed), som båndet er i kontakt med banen på. Denne justering er vist I fig. 1 i den anden position af den valgfrie dreje· valse 8', som er vist stiplet. Hvis der ikke anvendes en drejevalse, er det tilstrækkeligt at justere positionen af valsen 6' i forhold til transportbåndsvalsen 9, således at banen hænger ned fra valsen 6' og er i kontakt med båndet i den samme afstand fra valsen 16 ved afgangen fra trans-15 portorganet.
De anvendte valsediametre kan i stor udstrækning variere, men det afhænger af den lineære hastighed på de baner, som skal behandles. Dette afhænger så Igen af banens bredde og tykkelse og af ekstruderingsydelsen og formgivningsmaskinens størrelse og køleevne.
20
Et yderligere vigtigt træk ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er, at processen kan justeres under tilpasning til et stort antal banetykkelser ved en given proceshastighed, typisk tykkelser fra 1 mm til 8 mm.
25 Valsen 6 i fig. 1, som er vist i en position, der er passende for en bane med en tykkelse på 5 mm, kan flyttes til position 6' til fremstilling af ark med en tykkelse på 2,5 mm. Kontaktlængden mellem banen og valserne 3 og 6* er nu lidt mindre end halveret. 2,5 mm ark vil desuden som regel blive ekstruderet med to gange den lineære hastighed for 5 mm ark, idet der ved ekslru-deringsprocessen leveres materiale med en næsten konstant massestrømningshastighed. Den 30 forøgede hastighed, hvormed smelten leveres fra dysen i kombination med den reducerede kontaktlængde gør således vatsekontakttiden for dette 2.5 mm ark omkring fire gange mindre end for 5 mm ark. Denne reduktion i valsekontakttid vil igen føre til lignende temperaturprofiler i arket i position 5' i fig. 1 som vist i fig. 5B og I position T i fig. 1 som vist i fig. 5C.
35 Det er også vigtigt herefter at reducere kontaktlængden mellem den 2,5 mm tykke bane og transportorganet, således at en forholdsmæssig ens reduktion af båndkontakttiden opnås, ligesom det skete med valsekontakttlden. Valsen 8 flyttes således til en ny position 8*. For materiale, som er tyndere end 2,5 mm, flyttes den justerbare valse 6' yderligere nedad, omkring DK 173014 B1 10 valsen 3 og hen Imod vatsen 2. I dette tilfælde må også transportbåndsvalsen 9 sænkes under tilpasning til den lavere placering af valsen 6. Ved hjælp af sådanne justeringsmuligheder er det således muligt efter ønske at temperere og tillede et stort antal materialetyper i forskellige tykkelser.
5 J.P. Holman udleder i ’Heat Transfer* 6. udgave, McGraw-Hill Book Company, afsnit 4.3 varme-ledningsligningen I ikke-stationær tilstand for et semi-lnfinit fast stof (under negligering af varmetab til atmosfæren):
10 T(t) = (TE-TR) erf ^]+TR
hvor T(t) = temperaturen (SC) i arkets midtpunkt til tiden t Tg = temperaturen af det ekstruderede ark (”C)
Tr= valsemes temperatur 15 Sj= banetykkelsen (m) α = k/(p x c) hvor k * den termiske ledningsevne (W/(m x "C)) p = vægtfylden (kg/mJ) c = den specifikke varmefylde (kJ/(kg x *C)) 20 » 1 x 10'7 m*(sek. for polypropylen, dog afhængig af temperaturen erf - fejlfunktionen efter Gauss (Gauss error function).
Ud fra denne ligning er det muligt tilnærmelsesvis at bestemme de valsekontakttider og transportbåndslængder, somn kræves for et stort antal råmaterialer. Egenskaber som vægtfylde.
25 termisk ledningsevne og specifik varmefylde varierer i almindelighed med temperaturen for de fleste typer af plastik.
Til yderligere illustralon af de lo ovennævnte tilfælde med henvisning til fig. 1 beregnes i de følgende to eksempler den relative valsekontakttid. som kræves med hensyn til valsen 3, for en 30 polypropylenbane med en tykkelse på 5 mm henholdsvis 2,5 mm.
Eksempel 1
For en 5 mm bane omkring en valse med en diameter på 500 mm og en omviklingsvinkel på 180* fåsved en hastighed på 5 m/mln.: 35 T(t) = temperaturen i midtpunktet af det ekstruderede ark (forventet værdi efter kontakten med valse 3 er omkring 200'C) DK 173014 B1 11 T(E) = temperaturen af det ekstruderede ark = 230eC T(R) = valsens overfladetemperatur = 90°C = temperaturen på overfladen af banematerialet, som er i kontakt med denne valse Sy = banetykkelsen = 5 mm = 0,005 m 5 a = 1 x 10*7 t = valsekontakttiden = 9,5 sek. (500 mm valse, 5 m/min. over en omviklingsvinkel på 180·) ST _ 0,005 4vat 4V9,5x10-7 10 r 1 ^ra50*93 T(t)= (230-90) x 0,93+ 90 - 220,2*C 15
Eksempel 2
For en bane på 2,5 mm og en valse med en diameter på 500 mm og en omviklingsvinkel på 100* ved en banehastighed på 10 m/min. fås følgende: 20 T(t) temperaturen i midtpunktet af det ekstruderede ark (forventet værdi efter kontakt med valse 3 er omkring 220*C) = temperaturen på det ekstruderede ark = 230*C TR * valsens overfladetemperatur = 90*C Sy « banetykkelsen = 2.5 mm = 0,0025 M 25 a= 1x10-7 I = valsekontakttid(sek.)* "?rø* 3*^° * 2,62 sek.
(gr) 00025 i22 4y2,62x10‘7 30 , [i^l·0·816
y(t)= (230 - 90) x 0,916 + 90 = 218,2*C
DK 173014 B1 12
Dette svarer til det i fig. 1 nævnte eksempel, dvs. med en halvering af arktykkelsen reduceres valsekontakttiden med en faktor Imellem 3 og 4, hvorved der opnås en temperaturprofil i banens indre nær den i fig. 5B viste.
5 En anden udførelsesform for opfindelsen er vist i fig. 2. I denne udførelsesform forlader banen 11 kontinuerligt transportorganet og tilføres lodret imellem et sæt fikserede modstillede forme 17 og 18, som ikke bevæges i banens tilførselsretning. Formen 17 er vist, idet den er ved at åbne sig, med et formgivet produkt 19 i delvis udtrukken position. Den skraverede del af arket 21 betegner arkmateriale, som er stivnet efter den forudgående kontakt med formene.
10
Efter kort tid bevæges formen til den fuldt åbne position 17\ og transportbåndets ende 16 bevæges t9 den nedre position 16'. Punktet 11 på arket er nu i position 1V, og formen 17 begynder at lukke og klemme omkring den smeltede bane under formgivning af den næste genstand.
15 Valsernes justerbare tempereringsvirkning og båndets understøttende virkning har ikke ændret sig i forhold til fig. 1, men båndet er gjort drejeligt omkring drejepunktet 20, som Tigger i arkets plan, tilnærmelsesvis der, hvor arket først kommer i kontakt med båndets overflade, efter at drejevalsen 8 er forladt. På denne måde forstyrrer transportorganets drejning ikke banen særlig meget, den bøjes blot igennem den samme vinkel, som transportorganet drejes.
20
Under den kontinuerte rotation af bånd samt bane sker denne bøjebevægelse ikke i en enkelt lokaliseret strimmel af banen, og bøjningen har ikke vist sig I væsentlig grad at ændre banens længde eller at forvride banen på en måde, som påvirker dens tykkelse, temperaturprofil, tilled-ningshastighed eller formbarhed.
25
Det roterende transportorgan kan indstilles tH at aflevere nyt materiale imellem de diskontinuerligt arbejdende termoformglvnlngsforme 17 og 18, som i denne udførelsesform Ikke bevæges i banens bevægelsesretning.
30 Den kontinuerligt tilførte bane opsamles således I pausen mellem de enkelte formgivningsoperationer ved at løfte enden 16' på transportorganet til position 16 med den samme hastighed som den, hvormed banen afleveres til transportbåndet.
Fig. 3 svarer til fig. 2, men den viser en alternativ placering af valserne 6' og 8\ som giver mln-35 dre kontakttid og derfor kortere afkølingstid for de varme ark. Drejepunktet 20 er også flyttet langs med transportorganet, dog stadig i arkets plan, ti et punkt 20'. Den afstøttede længde af smeltet ark på det roterende transporforgan formindskes således, men transportorganets dreje-virkning, som kræves for at føre arket fra position 11 til position 1V, er bibeholdt.
DK 173014 B1 13
For bedre at forstå, hvorledes fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan tilpasses denne diskontinuerte termoformgivnlngsproces henvises nu til fig. 4.
I fig. 4A er hunformen 17 i den fuldt tilbagetrukne position, og en ejektor 22 er i den fremskudte 5 position ved hunformens åbne munding, hvorved det sikres, at den formgivne beholder 14 er skubbet fuldstændig fn af formåbningen. Arket er også på fast form indtil formens 17 øverste del. Det kolde ark, som tfiledtes ved den forudgående formgivningscyklus, og som rager frem under bunden af formen 17, ledes mellem to sæt parvis modsatte, drevne klemmeruller 26 eller et andet trækorgan, som er således anbragt, at yderkanterne på arket gribes, dog uden at gribe 10 ind i en eventuel efterfølgende rute for det formgivne produkt 14.
Valserne 26 er ubevægelige 1 den del af cyklus, som er vist i fig. 4A, og de bærer således den fulde vægt af det stivnede ark, der går fra underformen 17 til toppen heraf. I samme øjeblik drejer transportorganet omkring et drejepunkt 20, således at transportvalsen 16 bevæges opad 15 med samme hastighed, som den hvormed banen 11 frigøres fra transportorganets ende. Den del af det varme, formbare ark, som hænger lodret ned mellem den stivnede del af arket og transportvalsen 16, bliver således hverken strakt eller sammenpresset i væsentlig grad.
Yderligere er det vigtigt at forstå, at placeringen af kølevalseme og transportorganet er således, 20 at arkets tilstand, når det forlader transportorganet, er således, at det mere kolde, relativt mere stive nederste lag på transportorganet ikke er blevet genopvarmet I samme grad som vist i fig. 1 og i den dertil knyttede beskrivelse, således at dette mere stive lag stadig νΠ blive genopvarmet i den lodret nedhængende del af varmt ark, som er placeret mellem valsen 16 og det faste ark, som begynder i skæringspunktet mellem den lodrette bane og den vandrette linie gennem 25 formens 17 øvre afgrænsning.
Faktisk vi dette mere stive lag blive genopvarmet forholdsvis mere. efter at det har forladt transport organets afgangspunkt ved valsen 16, indtil det kommer i forbindelse med sammenkoblingen med det kolde ark. Vi har fondet en uventet fordel i den således opnåede gradvise 30 ændring af stivheden i det førnævnte mere stive lag, Idet man I større udstrækning får reduceret banens naturlige tendens tn at hænge lodret ned i det område af banen, som er nærmest afleveringspunktet fra transportvalsen. Denne tendens, som skyldes vægten af banen, der hænger neden for dette område, opvejes nu stort set af den progressive reduktion i lagtykkelse, således at den nedhængende bane bliver af relativt ensartet tykkelse. Enhver akkumuleret, samlet 35 nedhængnlng kan der så kompenseres for ved ganske lidt at forøge valsens 16 lodrette løftehastighed i forhold til den hastighed, hvormed banen forlader transporlorganets ende.
DK 173014 B1 14 i fig. 4B er transportorganet drejet nedad omkring drejepunktet 20 med en relativt større hastighed end banens tilledningshastighed. Overfladehastigheden på de nu roterende klemmevatser 26 afpasses til den hastighed, hvormed transportvalsen 16 sænkes ved denne drejebevægelse, således at den del af banen, som nu sænkes ned mellem formene 17 og 18, hverken strækkes 5 eller sammenpresses i nævneværdig grad. Klemmevalseparret 26 kan også bevæges sideværts, som vist, under tilpasning til enhver sideværtsbevægelseskomponent for transportvalsen 16 under drejebevægelsen.
Det færdige produkt 14 er således også bevæget nedad og er omgivet af en stivnet del af ba-10 nen, som det dog ikke nødvendigvis er forbundet med.
Det skal også bemærkes, af valsens 16 rotationshastighed holdes konstant under denne og efterfølgende operationer.
15 I fig. 4C vises transportorganet Igen under udførelse af en opadgående drejebevægelse med en hastighed, som svarer til den hastighed, hvormed banen forlader transportvalsen 16. Formene er I den lukkede og sammenklemte stilling, og hanstrækningsværktøjet 23 er skubbet ind i den varme bane som et led i formgivningen af et nyt produkt.
20 I en typisk termoformgivnlngsproces er formene sammenklemt det meste af tiden, sædvanligvis i mere end 70% af cyklustiden.
I fig. 4D er transportorganet stadig under udførelse af den opadgående drejebevægelse undervejs til den øverste position, og formene er ved at åbne. Når formene er åbne, er cyklus afslut-25 tet, og der startes forfra som i fig. 4A.
For yderligere at forstå den måde, hvorpå fremgangsmåden ifølge opfindelsen på enkel vis kan tilpasses baner af varierende temperatur, materiale, tykkelse og tilledningshastighed til en diskontinuert termoformer, viser fig. 3 den justerbare valse 61 en ny position 6\ og drejevalsen 8 30 i en ny position 8'. Drejepunktet 20 er nu også flyttet til en ny position 20', hvor det forbliver placeret I arkets plan på det sted, hvor arket forlader drejevalsen 8' og først kommer I kontakt med transportbåndet 10.
Denne konfiguration anvendes typisk til formgivning af polypropylenbaner med en tykkelse på 2-35 3 mm, hvorimod positionen af valsen 6 i fig. 2 typisk anvendes ved tykkere polypropylenbaner på 4-5 mm.
DK 173014 B1 15
Det foretrækkes, at valsens 6 placering kan justeres til enhver placering mellem en topplacering, hvor den lodret er pé linie med valsen 3, og en placering, hvor den er drejet ca. 135", og hvor valsens 6 overflade er tæt på kontakt med valsens 2 overflade.
5 Tilsvarende må det punkt, hvor arket forlader valsen 6 og overføres til transportbåndet, hvilket punkt også udgør drejepunktet 20, fortrinsvis kunne justeres over en afstand på omkring 2/3 af længden af transportorganet, udtrykt som afstanden mellem centrene af transportvalsen 9 og transportvalsen 16. Det foretrækkes yderligere, men er ingen nødvendighed, at alle disse justerbare placeringer af valserne 6 og 8 og transportorgandrejepunktet 20 sammenkædes ved 10 hjælp af en mekanisme, som bevarer en forudbestemt geometrisk afhængighed mellem dem.
Mange passende mekanismer og apparater til opnåelse heraf vil være Indlysende for fagfolk, og det er Ikke hensigten at begrænse opfindelsen ved at begrænse den til den ene eller anden af en sådan mekanisme.
15 Det ses i ftg. 3, at det er muligt at justere drejepunktets 20 placering uden at begrænse transportbåndets rotationsgrad så meget, at den lodrette afstand, som transportbåndets 16 afgangsende flytter sig, reduceres på uheldig måde.
Opfindelsen skal ikke begrænses til de i fig. 2 og 3 beskrevne midler til opnåelse af en tyndere 20 bane ved flytning af drejepunktet 20 til 20'. Det er fx også muligt at få samme resultat ved at bevare transportvalsen 9 i en placering tæt sammen med drejevalsen 8*. idet banens kontakt-længde med transportorganet formindskes ved at flytte transportvalsen 16 tættere Imod transportvalsen 9.
25 Endnu en variation af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er vist i fig. 6, hvor længden af transportorganet kan forøges, så det understøtter banen i åbningen mellem de to bevægelige, modstillede par forme 27 og 28. I fig. 6 tempereres banen ved hjælp af justerbare valser (ikke vist) under anvendelse af den samme fremgangsmåde som beskrevet for fig. 1-4, og banen ledes til et roterende transportbånd 10, eventuelt via en yderligere drejevalse 8. I dette eksempel er vist 30 en bane med en tykkelse på 1,5 mm, som ledes til transportorganet med en konstant hastighed på 6 m/mln. Transportbåndet har en temperaturkontrolleret valse 9, som drives med konstant hastighed, en vandret bevægelig valse 16 og en lodret bevægelig optagningsvalse 25. Fig. 6A viser det nedre værktøj 28 i den helt åbne, nederste placering, hvorimod topværktøjet 27 er sænket ned til kontakt med den varme bane. Det er hensigten at fastholde banen til det øvre 35 værktøj 27 ved hjælp af et påført vakuum. Under nedsænkningen af det øvre værktøj til banen og påførslen af vakuum bevæger det øvre værktøj og transportvalsen 16 sig begge i materialets strømningsretning med en hastighed på 6 m/min. I samme spor.
DK 173014 B1 16 I fig. 6B er det øvre og nedre værktø] nu vist sammenklemt, idet de i samme spor bevæger sig I materialets strømningsretning med en hastighed på 6 m/min. Transportvalsen 16 er trukket væk fra mellemrummet mellem formene før lukningen af disse, hvorved den klemte, vakuumpåvirkede del af banen lades tilbage forbundet med den øvre form. For at kunne trække transportbån-5 det ud uden at beskadige banen er det vigtigt, at sammenklæbning af båndet og banen undgås ved hjælp af banekonditionerlngsmetoden ifølge opfindelsen.
For at kompensere for den nu forkortede afstand mellem valserne 9 og 16 og for at vedligeholde spændingen i transportbåndet 10 sænkes den bevægelige valse 25 samtidig med valsens 16 10 tilbagebevægelse. Efter valsens 16 relativt hurtige tilbagebevægelse begynder den straks den fremadgående bevægelse med en hastighed på 6 m/min., hvorved den relative båndhastighed forbliver 0 umiddelbart oven over valsen 16. Valsen 16 bevæges herefter fremad umiddelbart bag de sammenklemte forme under afstøtning af hele den varme bane, på nær det, som allerede er klemt sammen mellem formene, medens produktformgivningen og afkølingen finder sted.
15 I fig. 6C er vist en måde, hvorpå værktøjet kan adskilles og de formgivne genstande udstødes.
Det nedre værktøj 28 sænkes ned fra den sammenklemte placering og indstilles eller bevæges baglæns til et punkt før den startposition, som det havde i fig. 6A. De færdige genstande skubbes herefter ud af topformen ved hjælp af ejektorer, før den øvre form vender tilbage til ud-20 gangsposrtionen i fig. 6A.
En anden variation af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er vist i fig. 7, hvor banen igen først konditioneres omkring et sæt justerbare tempereringsvalser, jf. den ovenfor beskrevne fremgangsmåde. og hvor banen ledes med en konstant hastighed til et roterende transportbånd ved 25 hjælp af drejevalsen 8. Den temperaturkontrollerede, drevne valse 9 drives med samme overfladehastighed som valsen 8, men valsen 16 drives med variabel hastighed for at holde materialet stationært, medens formene 17 og 18 er sammenklemte (ikke vist) under formgivningen af produktet 19. Formene 17 og 18 bevæges ikke i materialets strømningsretning. Når formgivningscyklus er afsluttet, og formene 17 og 18 er trukket tilbage til deres helt åbne positioner, 30 drives valsen 16 herefter med en relativt hurtigere overfladehastighed end valsens 9, hvorved nyt varmt materiale 11 ledes ind mellem formene til den næste formgivningscyklus. Det konstant tilledte materiale opsamles under formgivningsoperationen, medens valsen 16 er stationær, ved at forlænge båndets øvre del ved hjælp af en løftevalse 24, som løftes opad med varierende hastighed, hvBket bevarer den øvre overflade af båndet spændt, således at den øvre 35 overflade på det konstant roterende bånd forlænges med samme hastighed som den, hvormed materialet tilledes det.
DK 173014 B1 17
Drevne klemmevalser 26 tilvejebringes eventuelt for at bære vægten af det stivnede materiale og det færdige produkt, som beskrevet i detaljer for den I fig. 4 beskrevne fremgangsmåde.
Den cykliske forlængelse og forkortelse af båndets øvre overflade foretages ved hjælp af en 5 bevægelig valse 25.
Fig. 8 viser endnu en variation, hvor materialet lagres 1 en hængende bue på båndet, hvilken hængende bue fremkommer ved at stoppe aftrækningsvalsen 27 og lade den dansende oplagringsvalse 25 levere mere båndlængde til transportorganets øverste del via den drevne valse 9.
10 Længden af båndets øvre overflade forøges for at kompensere for den konstante tilledning af materiale I pauserne mellem de enkelte formgivningsoperationer ved hjælp af formene 17 og 18.
I dette tilfælde drives valsen 27 med variabel hastighed for at drive båndet og det heraf støttede materiale hen over valsen 16, når formene 17 og 18 er helt åbne. Den krævede samlede længde af båndets øvre overflade tilvejebringes i dette tilfælde ved at lade båndet synke nedad 15 svarende til vægten af båndmateriale i det tidsrum, hvor den drevne valse 27 holdes stationær.
I alle andre henseender er de i fig. 7 og 8 viste metoder identiske.
Det er indlysende for fagfolk, al der er visse fordele og ulemper ved de i fig. 7 og 8 beskrevne 20 fremgangsmåder i forhold til den i fig. 4 beskrevne. En fordel er det, at banen understøttes fuldt ud, undtagen under den relativt kortvarige tilledning af materiale fra det næste smelteafsnit ti mellemrummet mellem de åbne forme, hvilket kan reducere tendensen ti lodret nedsynkning af ikke-understøttet bane ved den i fig. 4 beskrevne fremgangsmåde, hvorved der eventuelt sker en forlængelse af materialet som følge af den lodrette nedbøjning. En ulempe er det, at de i fig.
25 7 og 8 viste fremgangsmåder (såvel som fremgangsmåden ifølge fig. 6) kræver længere kon takttid mellem materialet og båndet, og mere afkøling af det nederste lag af banen er påkrævet, hvis sammenklæbning af banen og båndet skal undgås. Det er også indlysende, at det afsnit af båndmaterialet, som holdes stationært i forhold til transportendevalsen 16 i de I fig. 7 og 8 beskrevne fremgangsmåder, vil blive udsat for andre termiske omgivelser på grund af tilstede-30 værelsen af valsen 16. Dette kan føre til smalle strimler i banen med en anden formbarhed end resten af banen. Dissse strimler kan muligvis ikke anvendes I en del af et færdigt produkt, men de kan indgå og sammenklemmes i formene uden for det areal, der medgår i det tordige produkt. Dette kan lede til et fald i mængden af brugbar bane og en forøgelse af formgivningstabet (frame scrap), som er velkendt for termoformglvere. Et forøget formgivningstab reducerer 35 formgivningsudstyrets ydelse.

Claims (16)

1. Fremgangsmåde til termoformgtvning af hule genstande (14,19), hvilken fremgangsmåde omfatter, at man ekstruderer en bane (1) af termoplastisk materiale direkte ud på et sået tempe-5 raturkontrollerede tempereringsvalser (3,6), at man afkøler banens øvre og nedre overfladelag ved passage af disse tempereringsvalser, medens banens indre bevares I smeltet tilstand Imellem disse overfladelag, at man leder den delvis afkølede bane ti et transportorgan (10). at man lader banen forblive på transportorganet, indtil banens overfladelag, som er i kontakt med transportorganet, er blevet genopvarmet af banens smeltede Indre til en termoformglvnlngstem-10 peratur, som er under den temperatur, hvor banen vil klæbe til transportorganet, og at man transporterer banen til en termoformerindgang (15), kendetegnet ved, at genopvarmningen af banens (1) overfladelag styres ved at justere den længde af transportorganet (10), med hvilken banens (1) overfladelag er i kontakt.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at længdejusteringen sker ved at indstille en drejevalse (8) adskilt fra tempereringsvalseme (3,6).
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1-2, kendetegnet ved, at transportorganets temperatur styres (9) med henblik på regulering af genopvarmningen af banens overfladelag. 20
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at kontaktlængden mellem banen og tempereringsvalseme justeres med henblik på regulering af banens temperatur.
5. Fremgangsmåde Ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at banen fra transportorganet 25 ledes vandret ind i termoformerens Indgang, hvilken termoformer har lodret modsatte forme (12,13,27,28).
6. Fremgangsmåde ifølge krav 14, kendetegnet ved, at banen fra transportorganet ledes lodret Ind i termoformerens indgang, hvilken termoformer har vandret modsatte forme 30 (17,18).
7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at banen mellem transportorganet og formene ikke er understøttet af andet end sin egen struktur, men at den er understøttet (26) efter afgangen fra formene. 35
8. Apparat til tilførsel af termoplastiske ark fra en ekstruder til en termoformer, hvilket apparat omfatter et sæt temperaturkontrollerede tempereringsvalser (3,6), som modtager en bane (1) af smeltet, termoplastisk materiale fra ekstruderen, hvilke tempereringsvalsers position er juster- DK 173014 B1 19 bar, og transportorganer (10) til at modtage den tempererede bane fra tempereringsvalseme og til at transportere banen til termoformerens (15) indgang, kendetegnet ved, at den længde af transportorganet (10), som er i kontakt med banen (1), kan justeres, hvorved temperaturen på den baneoverflade, som er I kontakt med transportorganet, kan reguleres, således at 5 banen Indføres I temnoformeren ved en termoformglvningstemperatur under den temperatur, hvor banen vil klæbe til transportorganet.
9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at transportorganet omfatter et drevet transportbånd. 10
10. Apparat ifølge krav 8-9, kendetegnet ved, at transportorganet er drejeligt, hvorved dets afgangsende (16) kan bevæges hen imod og væk fra termoformerens (15) indgang.
11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at transportorganet er drejeligt omkring et 15 punkt (20), som i det store hele er I samme plan som banen og der, hvor denne kommer I kontakt med transportorganet.
12. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at drejepunktets placering er justerbar.
13. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at den længde af transportorganet, som er i kontakt med banen, kan justeres, således at en del af den kontinuerligt ekstruderede bane kan tilbageholdes og diskontinuertigt ledes til termoformeren.
14. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at transportorganet er anbragt således i 25 forhold til termoformerens Indgang, at banen indføres vandret I termoformeren, og at termofor- merens forme (27,28) er bevægelige, hvorved transportorganet kan Indføres og udtrækkes.
15. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at transportorganet er anbragt således i forhold til termoformerens Indgang, at banen ledes lodret til termoformeren. 30
16. Apparat (følge krav 15, kendetegnet ved, at der tilvejebringes støtteorganer (26) til understøtning af produktet, når det forlader termoformeren, men at ingen støtteorganer tilvejebringes til understøtning af banen mellem transportorganet og termoformeren.
DK198806363A 1987-03-17 1988-11-15 Fremgangsmåde og apparat til formgivning af termoplastisk materiale DK173014B1 (da)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPI088887 1987-03-17
AUPI088887 1987-03-17
AU8800072 1988-03-17
PCT/AU1988/000072 WO1988006965A1 (en) 1987-03-17 1988-03-17 Forming thermoplastic web materials

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK636388D0 DK636388D0 (da) 1988-11-15
DK636388A DK636388A (da) 1989-01-10
DK173014B1 true DK173014B1 (da) 1999-11-08

Family

ID=3772067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK198806363A DK173014B1 (da) 1987-03-17 1988-11-15 Fremgangsmåde og apparat til formgivning af termoplastisk materiale

Country Status (21)

Country Link
US (1) US4994229A (da)
EP (2) EP0283284B1 (da)
JP (1) JP2553684B2 (da)
KR (1) KR960007292B1 (da)
AT (1) ATE96372T1 (da)
AU (1) AU598918B2 (da)
BR (1) BR8806042A (da)
CA (1) CA1304904C (da)
DE (1) DE3885126T2 (da)
DK (1) DK173014B1 (da)
ES (1) ES2046295T3 (da)
FI (1) FI95218C (da)
HU (1) HU210318B (da)
IN (1) IN171517B (da)
MY (1) MY102816A (da)
NO (1) NO885104L (da)
NZ (1) NZ223932A (da)
PT (1) PT87003B (da)
SU (1) SU1655297A3 (da)
WO (1) WO1988006965A1 (da)
ZA (1) ZA881905B (da)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2901198B2 (ja) * 1989-04-07 1999-06-07 テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス ソシエテ アノニム 連続送り熱成形方法及び装置
AU640375B2 (en) * 1989-04-07 1993-08-26 Tetra Laval Holdings & Finance Sa Continuous feed thermoforming method and apparatus
DE4018531C1 (da) * 1990-06-09 1992-02-13 Roehm Gmbh, 6100 Darmstadt, De
US5385465A (en) * 1990-12-28 1995-01-31 Greiwe; Daniel Verticle thermoforming apparatus
US5783229A (en) * 1993-09-15 1998-07-21 International Container Corp. Thermoforming process and apparatus
US5856012A (en) * 1993-10-18 1999-01-05 Bayer Ag Process for the production of multilayer plastic sheets
DE4408445A1 (de) * 1994-03-12 1995-09-14 Tetra Laval Holdings & Finance Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Fließmittelpackung über eine Halbschale
AUPN001594A0 (en) * 1994-12-12 1995-01-12 Garmond Australia Pty. Ltd. On-line embossing system for plastic profile extrusion
FR2751266B1 (fr) * 1996-07-19 1998-10-30 Duplessy Herve Procede de thermo-formage en cycle chaud de matiere thermo-plastique utilisant une paraison libre
US6120863A (en) * 1996-10-18 2000-09-19 Fort James Corporation Disposable food contact compatible microwaveable containers having at least one micronodular surface and process for their manufacture
CA2321921C (en) * 1998-02-23 2005-08-23 Steven F. Manlove Thermoforming process and apparatus
US6394783B1 (en) 2000-03-27 2002-05-28 Apex Research Ltd., Inc. Continuous rotary melt thermoformer
US6814905B1 (en) 1999-12-02 2004-11-09 Associated Packaging Enterprises, Inc. Continuous process and apparatus for making thermoformed articles
US6881937B2 (en) * 2002-03-22 2005-04-19 Fort James Corporation Thermoformed food containers with enhanced rigidity
JP2004195910A (ja) * 2002-12-20 2004-07-15 Asahi Glass Co Ltd 樹脂枠付き板状体の製造方法および装置
US20050244550A1 (en) * 2004-03-18 2005-11-03 Suzanne Penfold Disposable condiment tray holder and method
US7442332B2 (en) * 2004-05-04 2008-10-28 Clopay Plastic Products Company, Inc. Method and apparatus for uniformly stretching thermoplastic film and products produced thereby
US20080075901A1 (en) * 2005-02-23 2008-03-27 Lee S Thomas Multilayer Films Including Cycloolefin Copolymer and Styrene-Butadiene Copolymer
US7842225B2 (en) * 2007-04-20 2010-11-30 Lrm Industries International, Inc. Method of preparing a molded article
US7955550B2 (en) * 2007-04-20 2011-06-07 Lrm Industries International, Inc Method of preparing a molded article
US7842226B2 (en) * 2007-09-07 2010-11-30 Lrm Industries International, Inc. Method of preparing a molded article
US9511914B2 (en) 2009-09-01 2016-12-06 Philip Morris Usa Inc. Thermoformable multilayer films and blister packs produced therefrom
FI124947B (fi) * 2012-03-19 2015-04-15 Stora Enso Oyj Syvävedetty paperivuoka, menetelmä ja laitteisto sen valmistamiseksi, ja vuokamallinen tuotepakkaus
WO2014088585A1 (en) 2012-12-07 2014-06-12 Perfecseal, Inc. Multilayer film
US9364107B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Berry Plastics Corporation Drink cup lid
DE102013107514A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines Verbundhalbzeugs
EP3165347B1 (de) * 2013-09-30 2019-01-02 Kiefel GmbH Anlage und verfahren zum thermoformen einer folie zu einer vielzahl produkte
MX2015009079A (es) * 2014-01-27 2015-10-22 Rodrigo Medina Espinosa Carretilla con bandeja plástica mejorada y su proceso de elaboracion.
US10577159B2 (en) 2017-04-07 2020-03-03 Berry Plastics Corporation Drink cup lid
EP3664668B1 (en) 2017-08-07 2023-06-28 Berry Global, Inc. Method and apparatus for thermoforming an article
USD907997S1 (en) 2018-08-10 2021-01-19 Berry Global, Inc. Drink cup lid
US11891488B2 (en) 2019-02-06 2024-02-06 Berry Global, Inc. Polypropylene sheets and articles
EP3921154A4 (en) 2019-02-06 2023-01-25 Berry Global, Inc. PROCESS FOR PRODUCTION OF POLYMER MATERIAL
USD911168S1 (en) 2019-03-05 2021-02-23 Berry Global, Inc. Drink cup lid
DE102019205172A1 (de) * 2019-04-11 2020-10-15 Syntegon Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Verpackungskörpers einer Verpackung
RU2732299C1 (ru) * 2019-11-11 2020-09-15 Общество с ограниченной ответственностью "НОВЛАЙН" Способ изготовления изделия из термопластичных полимерных материалов и устройство для его осуществления

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105386A (en) * 1973-10-19 1978-08-08 Bellaplast Gmbh Apparatus for the manufacture of thin-walled shaped articles of thermoplastic material
DE2634976A1 (de) * 1976-08-04 1978-02-09 Illig Maschinenbau Adolf Vorrichtung zur herstellung duennwandiger formlinge aus thermoplastischem kunststoff
JPS5385855A (en) * 1976-12-31 1978-07-28 Asano Kenkyusho Kk Sheet molding apparatus equipped extruder
US4235579A (en) * 1978-05-11 1980-11-25 Leesona Corporation Synthetic plastics article manufacturing system
DE2938905A1 (de) * 1979-09-26 1981-04-16 Bellaplast Gmbh, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formlingen aus thermoplastischem kunststoff, der sich mittels physikalischer einfluesse, insbesondere temperatureinfluesse, wahlweise in seinem teilkristallinen zustand einstellen laesst
JPS601260B2 (ja) * 1980-12-08 1985-01-12 株式会社 浅野研究所 連続樹脂シ−トの切断・供給装置
JPS5796816A (en) * 1980-12-08 1982-06-16 Asano Kenkyusho:Kk Supporting apparatus for continuously fed resin sheet in molding machine
JPS6030264B2 (ja) * 1981-02-10 1985-07-15 株式会社 浅野研究所 シ−ト成形機のシ−ト支持装置
JPS57150523A (en) * 1981-03-14 1982-09-17 Toyota Motor Corp Production system in continuous forming line
JPS5923691B2 (ja) * 1981-12-01 1984-06-04 山川工業株式会社 樹脂シ−トの連続プレス成形法
AU576790B2 (en) * 1983-11-11 1988-09-08 A.A.R.C. (Management) Pty.Ltd. Molten thermoplastics web feeding
GB2150877B (en) * 1983-11-11 1988-01-20 Aarc Pty Ltd Moulding & feeding a thermoplastic web to continuously moving web thermo forming means
DE8536141U1 (de) * 1985-12-21 1986-04-17 Ramisch Kleinewefers Gmbh, 4150 Krefeld Vorrichtung zur Strangeinspeisung bei 2- oder 3-Walzen-Kalandern

Also Published As

Publication number Publication date
DK636388A (da) 1989-01-10
WO1988006965A1 (en) 1988-09-22
FI95218B (fi) 1995-09-29
KR960007292B1 (ko) 1996-05-30
JP2553684B2 (ja) 1996-11-13
US4994229A (en) 1991-02-19
HUT60658A (en) 1992-10-28
EP0283284B1 (en) 1993-10-27
NZ223932A (en) 1990-06-26
ES2046295T3 (es) 1994-02-01
EP0283284A3 (en) 1989-12-13
DE3885126T2 (de) 1994-05-05
BR8806042A (pt) 1989-10-31
DK636388D0 (da) 1988-11-15
EP0307439A1 (en) 1989-03-22
JPH01503130A (ja) 1989-10-26
NO885104L (no) 1989-01-16
SU1655297A3 (ru) 1991-06-07
ZA881905B (en) 1988-09-09
FI885314A (fi) 1988-11-16
EP0307439A4 (en) 1989-10-17
MY102816A (en) 1992-11-30
KR890701329A (ko) 1989-12-20
ATE96372T1 (de) 1993-11-15
HU210318B (en) 1995-03-28
CA1304904C (en) 1992-07-14
PT87003A (pt) 1989-03-30
PT87003B (pt) 1995-05-31
IN171517B (da) 1992-10-31
AU1323688A (en) 1988-09-15
FI95218C (fi) 1996-01-10
NO885104D0 (no) 1988-11-16
FI885314A0 (fi) 1988-11-16
AU598918B2 (en) 1990-07-05
DE3885126D1 (de) 1993-12-02
EP0283284A2 (en) 1988-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK173014B1 (da) Fremgangsmåde og apparat til formgivning af termoplastisk materiale
US4428788A (en) Film-tape-closure device slot cast integrated interlocking structure and extrusion method
US4555282A (en) Method of and means for bonding synthetic resin profiled fasteners to film substrate
US4234536A (en) Method for the manufacture of thin-walled shaped articles of crystalline thermoplastic material
EP1240000B1 (en) Method of stretching film and such film
US3709967A (en) Thermoforming oriented hollow articles from two sheets
CN111372750B (zh) 连续吹塑机器、预成形件、系统和过程
CA2786287A1 (en) Method and apparatus for producing a film web from thermoplastic material and film produced thereby
US3471606A (en) Producing thermoplastic films
US3548043A (en) Method for vacuum forming hollow articles from two sheets of thermoplastic material
US3695799A (en) Apparatus for vacuum forming hollow articles from two sheets of thermoplastic material
AU719484B2 (en) Method and apparatus for strip-coating a metallic strip-shaped substrate with a plastic strip and strip thus obtained
US4307049A (en) Method for the continuous formation of biaxially oriented thermoplastic materials and forming articles therefrom by intermittent forming means interfaced therewith
US4196164A (en) Manufacture of plastics material articles
PH26660A (en) Forming thermoplastic web materials
US4416607A (en) Apparatus for the continuous formation of biaxially oriented thermoplastic materials and forming articles therefrom by intermittent forming means interfaced therewith
CN205572985U (zh) 一种塑料瓶自动成型液体灌装机
US3850354A (en) Trimming articles from integrally attached web
JP2002361724A (ja) ポリエチレンシートの熱成形方法、熱成形用樹脂シート、熱成形用樹脂シートの製造方法およびポリエチレンシートを使用した熱成形品の製造方法
JP5867562B1 (ja) 押出ブロー成形機
US20020011049A1 (en) Automatic Packaging Method
EP0067238A2 (en) Method and apparatus for the continuous formation of biaxially oriented thermoplastic materials and forming articles therefrom by intermittent forming means interfaced therewith
JP2002166469A (ja) シート成形機のシート送り装置及びシート送り方法
KR810001068B1 (ko) 합성수지를 원료로하는 압연휠름의 제조장치
CN114514106A (zh) 制造能密封的双轴取向的基于聚酯的膜的方法和膜拉伸设备

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Country of ref document: DK