FI72678C - Foerfarande och anordning foer boejning av straeckt plast. - Google Patents

Description

Γβ1 ,^kuulutusjulkaisu 7 9 £ 7 q B 11 UTLÄGG NIN GSSKRIFT (£-0(0 C .... Patentti myönnetty

Patent nedcclat 10 07 1037 (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* B 29 C 71/02 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 802731 (22) Hakemispälvi — Ansöknlngsdag 29.08.80 (F·) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 29.08.80 (41) Tullut Julkiseksi — Blivit offentlig 01 .03.81

Patentti* ja rekisterihallitus Nähtäväksi panon ja kuul. julkaisun pvm.—

Patent* och registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd oeh utl.skrlften publicerad 31 .03.87 (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 30.08.79 Hoi Ianti-Hoi land(NL) 7906525 (71) International Chemical Engineering Establishment, Marxhaus, Vaduz, L iechtenste i n (LI) (72) Arnold Bos, Zolder, Be 1 gia-Be1 gien(BE) (7^) Oy Koister Ab (5A) Menetelmä ja laite venytetyn muovipäällysteen taivuttamiseksi -Förfarande och anordning för böjning av sträekt plast Tämä keksintö liittyy menetelmään taivuttaa venytetystä muovista tehtyä päällystettä, joka on täytetty kaasun tai ilman kaltaisella väliaineella, taivutettu, lämmitetty ja sen jälkeen jäähdytetty taivutettuun asemaansa.

Tämä keksintö liittyy lisäksi laitteeseen menetelmän käyttämiseksi.

Päällysteen, kuten esimerkiksi lenkkimakkarankuorien, taivuttamiseksi ohutseinäinen, venytetystä muovista tehty letku taivutetaan ja muoviletkusta, jonka makkara täyttää äärirajoihin tai niiden lähelle valmistetaan sen jälkeen pyöreitä makkaroita. Mainittujen ohutseinäisten letkujen taivutus on suoritettava erittäin tarkasti ja sisäkaarretta on valvottava huolellisesti, sillä päällysteiden taivutetun sisäosan tulee olla täysin sileä, minkä vuoksi kyseisen käsittelyn aikana on vältettävä letkumaisen päällysteen kaikenlaista rypistymistä.

2 72678 Tätä tarkoitusta varten on tekniikassa käytetty menetelmää, jossa päällyste kierretään jonkin verran jännitettynä sileän ja lämmitetyn karan ympärille halutun mutkan aikaansaamiseksi. Tunnetun menetelmän vaikeutena on, että päällysteestä leikatut osat on täytettävä väliaineella, kuten ilmalla tai kaasulla ennen taivuttamista. Lisäksi voi jännitys, jonka alaisena päällyste taivutetaan karan ympäri (ottaen huomioon karan lämpötilan), vaihdella vain erittäin rajoitetulla alueella.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan taivutettu, väliaineella, kuten kaasulla tai ilmalla täytetty päällyste, jonka pinta on mahdollisimman tasainen.

Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaan siten, että päällyste kierteelletaivutuksensa aikana saatetaan alttiiksi toisaalta kosketus- ja/tai säteilylämmölle ja toisaalta konvek-tiolämmölle niin, että kosketuslämpökäsittely tai säteilylämpö-käsittely ajallisesti ylittävät konvektiolämmön.

Päällyste on mieluimmin täytettävä väliaineella, kuten esim. kaasulla tai ilmalla juuri ennen lämpökäsittelyä tai sen aikana. Väliaine voidaan esilämmittää taivutuskapasiteetin parantamiseksi .

Tämän keksinnön mukaisen uuden menetelmän mukaan voidaan sallia erillinen kontakti tai säteilykäsittely sekä konvektio-käsittely päällysteen taivutusvaiheen aikana. Tämä saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että päällyste kierretään tuurnan ympärille kierukaksi siten, että peräkkäiset kierteet tai kierukat liittyvät toisiinsa ja että kontakti- tai säteilylämpö vaikuttaa tilassa, joka rajoittuu päällysteen kierukoihin.

Ylläolevasta käy ilmi, että keksinnön mukaisen menetelmän korkeasta tuotantonopeudesta huolimatta päällysteestä voi taivutuksessa tulla riittävän hyvä, toisin sanoen päällysteen taipunut sisäosa hyytyy aikana kun kierteiden ulko-osat jo ovat jäähtyneet .

Päällysteen taivutetun sisäosan jäähdytystä voidaan tehostaa erityisin toimenpitein, kuten esimerkiksi joko poistamalla mainitut kierukat karalta tai poistamalla jännitys, jolla kierukat on kierretty karalle, ja siten poistamalla kierukat karalta.

<1 3 72678 Tämän keksinnön mukaiseen menetelmään soveltuva laite käsittää pyöritettävän, sileän, lämmitettävän karan, kiinnittimet taivutettavan päällysteen kiinnittämiseksi karalle sekä päällysteen syöttämiseen tarvittavan laitteen, joka yhdessä läm-mityslaitteen käsittävän kotelon kanssa ympäröi karaa ja joka on irroitettavasti tuettu pitkin karaa, käyttömekanismin, joka siirtää syöttölaitetta ainakin kulkusuuntaan nopeudella, joka on karan kierrosluvun sekä karan ympärille siirrettävän vaipan halkaisijan funktio.

Tämän keksinnön edullisessa suoritusmuodossa on karaa ympäröivä vaippa yhdistetty puhaltimeen, joka toimii yhdessä lärnrni-tyslaitteen kanssa ja joka kierrättää ilmaa vaipan sisällä.

Tätä keksintöä kuvataan viitaten joihinkin oheisissa piirustuksissa oleviin suoritusmuotoihin, joissa piirustuksissa kuvio 1 on perspektiivikuva päällysteen taivuttamiseen tarkoitetusta karasta (kaavamaisesti kuvattuine) syöttörullineen, kuvio 2 on kuvion 1 karan perspektiivikuva, jossa päällysteen syöttölaitteen muodostavat rullat on kiinnitetty karaa ympäröivään pesään, kuvio 3 on kuviota 1 vastaava kuva, kuitenkin niin, että päällyste syötetään varastotelalta, kuvio 4 on kuviota 2 vastaava kuva, jossa varastotela on kiinnitetty pesälle, kuvio 5 on kaavakuva laitteesta, joka käsittää karan sekä välineen taivutetun päällysteen kierteiden poistamiseksi karalta, kuvio 6 on kaavakuva kuvion 5 laitteesta, kuitenkin varustettuna laitteella taivutetun päällysteen kiertämiseksi pois karalta.

Kuvio 1 on osa lämmityskarasta 1, jossa on sileä ulkokehä, joka on päällystetty sileällä pinnoitteella, kuten teflonilla.

Karan 1 sisäosassa on kanavat lämmitysainetta varten. Karaa kannattaa laitteen kiinteä runko 2 ja kara pyörii keskiakselinsa ympäri. Karan alkuosassa on säädettävä säppilaite 3, jonka muodostaa rulla, joka voidaan käyttömekanismilla (ei tarkemmin esitetty) painaa vasten karaa ja irroittaa siitä. Säppilaite 3 pyörii samanaikaisesti karan 1 kanssa. Karan 1 kanssa yhdensuuntaisina on useita jännitys- tai jarruteloja 4 . Telojen 4 ja maini- 72678 tun karan 1 väliin voidaan sijoittaa lisälämmityslaite.

Valmiiksi leikattu pala ohutseinäistä päällystettä, kuten esim. venytettyä muovia, joka on sitä ennen täytetty väliaineella, kuten esim. paineilmalla, sijoitetaan nyt jännitys- tai jarrutelo-jen 4 väliin päällysteen 6 loppupään 5 ollessa säppilaitteen 3 salpaamana karalla 1. Karaa 1 pyöritettäessä kiertyy päällyste 6 karan ympärille, jarrutelojen 4 ollessa tässä tapauksessa säädetty siten, että päällyste tulee karalle tietyn paineen alaisena. Lisälämmityslaite voi siinä tapauksessa esilämmittää päällysteen. On ilmeistä, että osa karan 1 ympärille kiertyneistä päällysteen 6 kierteistä tulee kosketukseen karan 1 sileän pinnan kanssa niin, että kosketuslämpö säilyy osassa päällysteen kehää, johon sätei-lylämpö vaikuttaa.

Kuviossa 2 on telat 4 asennettu kotelolle 7, joka ympäröi karaa 1 ja joka on sijoitettu jalustalle 8, joka sallii tämän olevan yhdensuuntaisen karan 1 kanssa. Tätä tarkoitusta varten on jalusta 8 sijoitettu alustalle tai kiskoille niin, että edestakainen liike pitkin karaa on mahdollinen. Kotelolle 7 on asennettu puhallin 9, joka toimii yhdessä lämmityslaitteen (ei näy) kanssa puhaltaen kuumaa ilmaa kotelon 7 sisäpuolelle. Kotelo 7 käsittää tilan, joka on sellainen, että päällysteen 6 kierteet voidaan helposti kiertää karalle toistensa viereen telojen 4 avulla niin, että kotelosta tulee samanaikaisesti konvektiolämpöä karalla olevaan kierrettyyn päällysteeseen. Karan pituus on mahdollisimman suuri ja se on riippuvainen karan pyörimisnopeudesta, koska karan lujuus sallii vain pituuden, joka ei aiheuta karassa muodonmuutosta, jos sen pituus on liian suuri.

Päällysteen halkaisijasta sekä halutusta mutkasta riippuen voidaan käyttää vaihdettavia karoja, joiden halkaisija vaihtelee. Karan päässä on kalteva poistotuki 11, joka on kiinnitetty tähän päähän. Tuki on kiinteä ja karan sisäosa on pyörivästä tuettu mainitulle tuelle.

Kiertämisvaiheen aikana kotelo 7 siirtyy kiinteältä rungolta 2 kohti kannatinta, kotelon 7 jalustan 8 siirtyessä siten, että sen nopeus on karan kierrosluvun sekä karalle sijoitettavan päällysteen halkaisijan funktio. Siitä seuraa, että päällysteen 6 kierteet karalla ovat lähellä toisiaan. Koska kotelon pituus 5 72678 on karaan nähden rajoitettu, karan kosketus- ja säteilylämpö päällyksen kierteille voidaan ilmeisesti säilyttää pitempään kuin konvektiolämpö karalla olevan päällysteen kierteiden ulkokehällä. Kun päällysteen 6 kierteet ovat lähellä toisiaan, syntyy karan ympärille kierrettyyn päällysteeseen tila, jossa kosketus ja säteilylämpö säilyvät niin kauan, että mainittujen kierteiden sisäpuoli tulee riittävän sileäksi, toisin sanoen rypistymistä ei esiinny. Kierteet sijoitetaan karalle 1 pienen jännityksen alaisina, minkä saavat aikaan iarrutelat 4. Tästä johtuen tulee päällysteen taivutettu sisäpinta täysin sileäksi, ja tähän tarvittava aika riippuu lämpötiloista sekä käytetyn materiaalin paksuudesta. Päällysteen kiertäminen karan ympärille voi sen vuoksi tapahtua nopeasti, ja kun tämä vaihe on päättynyt, palaa kotelo 7 alkuperäiseen asemaansa ja kiristyslaite (katso kuvio 1) avataan, jolloin kierretyn päällysteen jännitys laukeaa, minkä jälkeen kierteet poistetaan karalta 1 siten, että ne voidaan siirtää poisto- ja kannatinlaitteelle 11 jäähtymään sekä poistettaviksi. Päällysteen loppu- tai alkupää voidaan esimerkiksi siirtää sivusuunnassa kannatinlaitteelta 11 ja viedä pakkauskoneeseen, joka sulloo kierteet pakkaukseen ja poistaa tämän.

Karan 1 päässä siis lähellä kannatinta 11, on painetelat 11a ja 11b (katso kuvio 5), jotka puristuvat karaa 1 vasten päällysteen loppupään lähtiessä teloista 4. Telojen läheisyyteen voidaan sijoittaa lisälämmityslaite loppupään taivuttamiseksi kunnolla.

Kuvio 3 esittää kuviosta 1 poikkeavaa kiristyslaitetta, joka käsittää ilmasuulakkeen 12, johon liittyy joustavasta aineesta tehty suppeneva kaulus 13. Kaulus 13 käsittää irroitet-tavan kiristyslaitteen 14, joka toimii samalla tavoin kuin kiristyslaite 3.

Tässä tapauksessa käytetään kotelon 7 jälkeisiä puristus-teloja 15 jarrutelojen 4 sijasta ja väliainetta sisältämätön päällyste 6 kuljetetaan puristustelojen 15 väliin päällysteen 6 alkuosan ollessa liitetty ilmasuulakkeeseen 12 kuuluvaan kaulukseen 13 ja kiinnitetty kiristyslaitteella 14. Kun suulakkeesta 12 on päästetty ilmaa tai muuta kaasua, pullistuu päällysteen 6 72678 suulakkeen 12 ja puristustelojen 15 välinen osa, minkä seurauksena päällyste kiertyy karan 1 ympärille karan pyöriessä vastaavalla tavalla kuin kuviossa 1 selitettiin. Puristustelojen 15 käyt-tömekanismi on sovitettu karan 1 kehänopeuteen. Mainittu käyttö-mekanismi voi olla sähkömoottori, jonka kierroslukua voidaan säätää riippuen materiaalin halutusta esivenytyksestä.

Kuviossa 4 on yksi puristusteloista kiinnitetty poikkeutus-telan 18 avulla siirrettävästi kehykseen 19, jotta päällysteen kierre voitaisiin sijoittaa karalle sopivasti. Poikkeutustela 19 voi puristaa teloja 15 toisiaan vasten säädettävästi ilmasylin-terin 20 avulla. Kotelon 7 jalusta 8 on edullisesti varustettu kannattimella 21 kannattamaan päällystepakkausta, joka tässä tapauksessa on varastokela. Edellä olevasta seuraa, että kotelo 7 yhdessä puristustelan 15 kanssa muodostaa sisääntulon taivutettavalle päällysteelle. Kuvassa 4 kotelo 7 käsittää myös puhalti-men 9, jossa on lämmityslaite.

Kuvio 5 esittää yhtä tapaa taivutetun päällysteen 6 poistamiseksi. Mainittu päällyste on sitä tarkoitusta varten kiinnitetty puristustelojen ja karan 1 väliin makkarateollisuudessa käytettävällä sinänsä tunnetulla koneella (ei näkyvissä). Sitten päällyste katkaistaan kiinnitetyn pään ja puristustelojen välistä. Päällysteen vapaata loppupäätä pidetään karalla painetelojen 11a ja 11b avulla. Heti kun mainitut painetelat poistetaan karalta, irtoavat päällysteen kierteet karalta. Tämän jälkeen liu'ute-taan irtonainen muhvi 25 karalle (kuviossa 5 ei vielä toiminta-asennossa) . Muhvin seinä tulee kosketukseen päällysteen 6 kierteiden kanssa päällysteen ympäröidessä nuolen 26 suuntaan liikkuvaa karaa.

Kun muhvi 25 on saavuttanut lopullisen asemansa ja kaikki kierteet on sijoitettu mainitulle muhville, irroitetaan kiinni-tyslaite 14 ja väliaine ei enää pingoita päällystettä 6 niin, että koko päällyste sekä muhvi (päällyste on nyt litteä) poistetaan karalta 1. Muhvi 25 voi pyöriä yhdessä karan kanssa ja estää siten päällysteen kierteitä tarttumasta muhviin. Mainittu akselin-suuntainen liike voidaan saada aikaan erillisellä sylinterimäntä-laitteella 27 tai yksinkertaisesti antamalla muhvin liikkua samaan suuntaan kuin jalusta 8 ja kotelo 7 niiden paluuliikkeen aikana.

7 72678

Sen jälkeen kun päällysteen kierteet on poistettu muh-vilta, päällyste voidaan muodostaa pakkaukseksi, esimerkiksi käärimällä kara 23a käärimisteloilla 24, jotka ovat sillä kohdalla, missä muhvi 25 on tuettu.

Toinen mahdollisuus on, että väliaineella täytetty taivutettu päällyste poistetaan karalta 1. Tätä tarkoitusta varten käytetään karan mukana liikkuvan päällysteen pään (päiden) kiinnittämiseksi kiinnityslaitetta, joka sijoitetaan kiinnityslait-teen 14 kohdalle, toisen kiinnityslaitteen sijaitessa puristus-telojen 15 ja karan 1 välissä, kuten makkarakoneissa on tapana. Täytetyn vaipan pään tai päiden kiinnitys on sinänsä tunnettu, eikä sitä tarvitse enempää selittää. Mainittu kiinnitys voidaan suorittaa metallihaalla tai nuoralla riippuen käytettävästä laitteesta. Lämmön siirtyminen vastaa kuviossa 1 esitettyä, mutta tuotantokapasiteettia voidaan vielä lisätä edellyttäen, että suulakkeesta 12 tuleva väliaine esilämmitetään, mikä koskee erityisesti päällysteen ensimmäisiä karalle kierrettyjä kierroksia, jolloin ensimmäinen kierros sijoitetaan karalle kotelon 7 toiselle puolelle ottaen huomioon tilan, joka tarvitaan päällysteen alkupään puristamiseksi kauluksen 13 käsittävälle suulakkeelle. Tämän suoritusmuodon erityinen etu on, että varasto-kelaa 22 voidaan käyttää melkein rajattomasti, koska mitään en-naltamäärättyä päällysteen osaa ei tarvitse täyttää väliaineella, samalla kun mainittujen osien päitä ei tarvitse kiinnittää, jotta ne pysyisivät täynnä väliainetta, kuten kaasua tai ilmaa. Tuotantokapasiteetin taloudellisuutta voidaan jopa parantaa, jos sekä koteloa 7 että väliaineen suulaketta 12 siirretään samanaikaisesti pitkin karaa, joka tällöin voi olla poistokara, joka on kaavamaisesti esitetty kuviossa 1 (viitenumero 23). Tässä tapauksessa ei kiinnityslaitetta 3 tarvita, ja se korvataan poistoteloilla 24, jotka irroittavat ja kiristävät päällysteen alkupään poistokaralle 23 (ks. myös kuvio 1). Jos poistokaran kautta syötetään ilmaa tai kaasua tai muuta väliainetta, täyttyy päällyste 16 telojen 24 ja puristustelojen 15 väliseltä osalta (ks. kuvio 3). Tästä on seurauksena, että päällysteen kierteet ovat tiukasti karalla niin, että niiden siirtäminen pitkin karaa 8 72678 on tuskin mahdollista. Poistokara 23c ja poistotelat 24 olisi sen vuoksi siirrettävä pitkin karaa 1.

Kuviossa 6 esitetään, että poistokara 23c on kiinnitetty pyörivään päähän 28, josta lähtee säteittäisesti joukko poisto-karoja 24. Väliaine, kuten kaasu tai ilma päällysteen 6 täyttämiseksi syötetään tässä tapauksessa pään 28 ja poistokaran 23c kautta, jotka on suunnattu kohti karaa 1. Pää 28 on asennettu kannattimelle 29, jota voidaan siirtää pitkin kelkkaa 30, joka on kiinnitetty jalustaan 8, jotta poistokaran 23c ja kotelon 7 välistä etäisyyttä voitaisiin säätää. Kotelon 7 asema puristus-teloineen 15 suhteessa poistokaraan 23c määrittelee silloin karalla olevan päällysteen kierteiden lukumäärän aiheuttaen siten kontakti- tai säteilylämmön säilymisen pitempään kuin konvektio-lämmön, mikä johtuu kotelon 7 etäisyydestä poistokaran suuntaan. Lisäksi tulisi telojen 24 kehänopeus sovittaa karan 1 kehäno-peuteen.

li

Claims (3)

9 72678

1. Menetelmä venytettyä muoviainetta olevan päällysteen (6) taivuttamiseksi lämpökäsittelyä käyttäen, joka päällyste (6) kaasulla täytettynä ja kuivana lämmitetyssä ympäristössä syötetään ja taivutetaan kierukan muotoiseksi kiertämällä sitä lämmitetyn, pyörivän karan (1) päällä, samalla kun lämpökäsittelyn aikana päällyste on alttiina ensin samanaikaisesti kierukan ulkosivulta ympäristön konvektiolämmölle ja kierukan sisäsivulta karan (1) aiheuttamalle kontaktilämmölle, tunnettu siitä, että ulkoinen konvektiolämpö keskeytetään ensiksi kierukan valmistumisen jälkeen, minkä jälkeen kontaktilämpöä pidetään yllä määrätyn aikajakson ja lopuksi kierukka avataan vapauttamalla sen yhteenpuristetut päät, minkä jälkeen avattu kierukka liu'ute-taan tuki-istukalle (25) laskostamista varten karalla (23).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että päällystettä (6) syötetään karalle litteänä ja tyhjänä telaparin (15) läpi, jolloin päällysteen täyttäminen suoritetaan paineväliaineella, jota syötetään päällysteen etupäähän karalle (1) asennettujen ilmasuulake- ja kiinnityslaittei-den (12-14) välityksellä (kuviot 3 ja 4).

3. Laite venytettyä muoviainetta olevan päällysteen taivuttamiseksi patenttivaatimuksessa 1 tai 2 esitetyn menetelmän mukaisesti, joka laite käsittää pyöritettävän ja lämmitetyn, sileän, lieriömäisen karan (1), kiinnitysvälineet (3, 5 tai 13, 14) taivutettavan päällysteen (6) etupään väliaikaiseksi kiinnittämiseksi ja päällysteen syöttövälineet (4 tai 15), tunnet-t u siitä, että päällysteen syöttövälineet (4 tai 15) on asennettu kotelolle (7), joka ympäröi karan (1) kapeaa osaa ja joka käsittää lämmityslaitteen (9, 10) kuuman ilman kierrättämiseksi kotelon (7) sisällä, jota voidaan siirtää karaa (1) pitkin.