FI73171C - Blaoshuvud foer framstaellning av blaost plastfolie. - Google Patents

Description

1 73171

Puhallinkappale puhalletun mouvikelmun valmistamiseksi

Keksintö koskee puhallinkappaletta puhalletun muovikalvon valmistamiseksi puhalluskalvoletkua litistämällä, 5 johon puhallinkappaleeseen kuuluu yksi- tai moniosainen jakaja ja karasta ja suukappaleesta koostuva puhallintyökalu, jolloin puhallinkappaleen akselin ympärille on sovitettu yksi tai useampi rengasraoksi tai, siinä tapauksessa, että lämmönvaihdin sovitetaan jakajan ytimeen, kartiomaiseksi ti-10 läksi tehtyä lämmönvaihdinta, jotka vaikuttavat puhallinkappaleen akselin ympärille eri tavoin muodostuviin kalvon paksuihin ja/tai ohuisiin kohtiin, ja joiden ainakin yksi vaikutuspinta kulkee olennaisesti yhdensuuntaisesti termoplastisen muovin massavirtauksen kanssa. On kyse puhallin-15 kappaleesta sekä yksi- että useampikerroksisten muovikelmu-jen valmistamista varten. Myöskin ilmaisu muovikelmu tarkoittaa tämän vuoksi yksinkertaista ja useampikerroksista kelmua. Kelmun paksut, ja ohuet kohdat muodostavat valmiin kelmun ns. toleranssiprofiilin. Toleranssiprofiilille ase-20 tetaan yhä ankarampia vaatimuksia. Tämän lisäksi vaatii käytäntö, että valmiissa muovikelmussa väistämättömät sisäiset jännitykset ovat mahdollisimman tasaisesti jakautuneena. Kelmun paksut ja ohuet kohdat häiritsevät sen jatkokäsittelyä.

25 Tunnetussa puhallinkappaleessa (US-patenttijulkaisu 2 937 402) lämmönvaihtimet lämmitetään vesihöyryllä. Nämä on muodostettu rengasraon tai kartion muotoisiksi tiloiksi, joita ovat avoimia tiloja niissä olevien vesihöyryn sisääntulo- ja ulosmenoaukkojen johdosta. Tämä on käyttötarkoituk-30 sellinen ratkaisu sillä lämmönvaihtimet liitetään vesihöyryn-kehittimeen. Koska nämä rengasraon muotoiset tilat ympäröivät puhallinkappaletta lämpötilan vaihtelevan vaikutuksen johdosta muodostuvien kalvon ohuiden ja paksujen kohtien korjaus ei ole mahdollista.

35 Sitä ei myöskään ole tarkoitettu ja toisaalta se tus kin olisi mahdollista käyttämällä vesihöyryä lämmönsiirto- __ - _ HI__ -__ 2 73171 aineena. Näin on myös vastaavanlaisen ratkaisun (CH-patentti-julkaisu 507 085) suhteen, jossa sovelletaan rengasraon muotoisia lämmönvaihtimia.

Toisessa tunnetussa tämän lajin puhallinkappaleessa 5 (DE-OS 29 47 293) lämmönvaihtimet ovat yksittäin puhaltimen akselin ympärille jakautuneita kammioita. Kammiot ovat jääh-dytyskammioita ja liittyvät vastaavasti jäähdytyskiertoon.

Niiden läpi virtaa lämmönvaihtoainetta yhden tai useamman pumpun ajamana. Mittaus- ja säätöteknisin menetelmin ja mo-10 nien säätöpaikkojen välityksellä pyritään pitämään poikkeamat, kuten paksut ja ohuet kohdat kelmussa, mahdollisimman pieninä. Toleranssi jää kuitenkin alueelle +8 %, suotuisassa tapauksessa noin +5 %:iin kelmun keskipaksuudesta, ilman mahdollisuutta parantaa arvoja. Tämän lisäksi on mittaus-15 ja säätötyö huomattava. Työkalun koostaa riippuen tarvitaan tilanteen mukaan sata tai useampia erilaisia puhallinakselin ympärille asetettuja kammioita vastaavine säätöelimineen.

Sellainen rakenne on tuskin enää kannattava. Haittaavia paksuja ja ohuita kohtia esiintyy kuten ennenkin.

20 Eräs ratkaisu, jonka perustana tosin on sama fysikaa linen vaikutus kuin esillä olevassa keksinnössä löytyy GB-patenttijulkaisusta 1 173 738. Tässä viitejulkaisussa tätä vaikutusta käytetään kuitenkin kierukkasuulakepuristimen kierukka-akselissa eikä puhallinkappaleessa. Siinä ei ole 25 puututtu puhallinkappaleen lämpötilan tasaukseen liittyviin ongelmiin.

Näiden edellä mainittujen suhteen keksinnön tehtävänä on kehittää puhallinkappaletta niin, että paksujen ja ohuiden kohtien esiintyminen valmiissa kelmussa vähenee oleelli-30 sesti ja niin, että luovutaan työläistä säätötoimenpiteistä.

Tämän tehtävän ratkaisuksi keksinnössä esitetään, että kukin lämmönvaihdin on suljettu painetiiviisti ja että kukin lämmönvaihdin on osittain täytetty puhallinkappaleen työ-lämpötila-alueella höyrystyvällä ja uudelleen tiivistyvällä 35 lämmönvaihtoaineella. Keksinnössä lähdetään siitä tosiasiasta, että muovin kierukkapuristimesta puhaltimeen johdettu 3 731 71 lämpöpehmennetty muovimassa on puristinkäsittelystä huolimatta viskositeetiltaan vaihteleva, mikä synnyttää virtaa-misvaihtelua puhaltimessa. Tästä seuraa, että tunnetuissa puhallinkappaleissa muodostuu yksi tai useampia paikallisia 5 tasapainotilanteita. Tämä tarkoittaa, että massavirta, jolla on matala viskositeetti ja tällöin korkea lämpötila kohottaa työkalun lämpötilaa paikallisesti, mistä seuraa viskositeetin edelleen pieneneminen paikallisesti. Tasapaino riippuu silloin metallikappaleen, josta puhallin on tehty, lämmön-10 johtokyvystä viereisiin osiin ja ulos. Keksinnön mukaisesti tasoittuvat lämpötilaerot kuvatunlaisella itsesyntyisellä lämmöntasaajalla kun rengasonkalossa tapahtuu tasaavaa lämmönsiirtoa itsestään. Tulokseksi syntyy puhallinkappaleeseen sulavirtaus, jossa on pyörähdyssymmetrisesti katsoen kaik-15 kialla sama viskositeetti, toisin ilmaistuna tasainen lämpötila. Näin keksinnössä käytetään hyväksi tosiasiaa, että kuvatunlaisessa rengasonkalossa sen korkeuden ja/tai kehän suunnissa esiintyvät kuvatunlaiset vaihtelut aiheuttavat lämpötilan vaihteluja, jotka tasoittuvat niin, että lämmön-20 vaihtoaine höyrystyy onkalon kuumissa kohdissa ja tiivistyy jälleen viileämmissä kohdissa. Valitsemalla lämmönvaihtoaine sopivasti voidaan tämä höyrystymis- ja tiivistymisenergiaa käyttävä lämmönsiirtovaikutus ohjata toimimaan tehokkaasti jo hyvin pienillä lämpötilaeroilla. Saavutettu lämmönsiirto- 3 25 kyky on yli 10 -kertainen verrattuna metallin normaaliin lämmönjohtokykyyn. Lämmönvaihto tapahtuu tällöin itsesyntyi-sesti. Adjektiivi itsesyntyinen tarkoittaa tässä sitä, että keksinnön mukaisessa puhallinkappaleessa lämmöntasaaja ei liity mihinkään kylmä- tai kuumakiertojärjestelmään. Koko 30 lämmönvaihtotapahtuma on pikemminkin lähes adiabaattinen, jolloin adiabaattista tilannetta häiritsee vain lämmön luovutus ympäristöön. Tämä häiriö on niin vähäinen, ettei se vaikuta tavoiteltavaan sulavirtauksen lämpötilan tasoittumiseen pyörähdyssymmetrisesti katsottuna. Sula-aineella on 35 kauttaaltaan sama viskositeetti. Missä kelmun paksuja tai ohuita kohtia geometrisistä syistä esiintyykin, ne ovat 4 73171 ....... r _____ oleellisesti pienempiä kuin tunnettujen rakennemallien yhteydessä. Väistämättömien sisäisten jännitysten jakauma on hyvin tasainen.

Yksityiskohdittain on keksinnön puitteissa olemassa 5 useita mahdollisuuksia kehitellä rakennetta. Niinpä eräs keksinnössä esitetty lämmönsiirtoa parantava ratkaisumuoto on sellainen, että rengasraossa muutoin vallitsee mahdollisimman täydellinen tyhjö . Keksinnön mukaisesti on mahdollista käyttää hyvin erilaisia lämmönvaihtoaineita, kunhan vain 10 varmistutaan siitä, että puhallinkappaleen lämpöalueella, ts. rengasonkalon kuumimman ja kylmimmän kohdan välillä, tapahtuu höyrystymistä ja tiivistymistä riittävästi. On itsestään selvää, että nestemäinen lämmönvaihtoaine on sijoitettu rengasonkalon kuumimmalle alueelle. Jotta tiivistynyt 15 lämmönvaihtoaine pääsisi kuumimpaan kohtaan, voidaan itse-syntyiseen lämmöntasaajaan asentaa apulaite, esim. kapillaarivoimaan perustuva systeemi. Mikäli käytetään tavanomaisia kestomuoveja, on tislattu vesi yleensä käyttökelpoinen läm-mönvaihtoaineena.

20 Keksintöön kuuluu, että ainakin jotkut lämmönvaihtimis- ta on liitetty toisiinsa yhdyskanavilla.

Seuraavassa selvitetään keksintöä seikkaperäisemmin, vain yhden malliesimerkin sisältävällä piirustuksella. Tällöin 25 kuvio 1 esittää pystyleikkauksen keksinnön mukaisesta puhallinkappaleesta, kuvio 2 esittää kuviosta 1 huomattavasti suurennettuna kaavion lämmönvaihtimen toiminnasta keksinnön mukaisessa puhallinkappaleessa.

30 Kuviossa 1 esitettyä puhallinkappaletta käytetään kun valmistetaan muovikelmua tasoittamalla kelmumaisesta letkusta 1. Perusteeltaan puhallinkappale rakentuu malliesimerkin mukaisesti useaosaisesta jakajasta 2 ja puhallintyökalusta, johon kuuluu tuurna 3 ja suutin 4. Puhallinkappale asetetaan 35 kuvaamatta jätettyyn kierukkapuristimeen. Ulostuloraosta 5, tuurnan 3 ja suuttimen 4 välistä työntyy ensin esiin lämpö- 5 73171 pehmennetystä muovista koostuvaa letkua 6, joka sitten puhalletaan kelmumaiseksi letkuksi 1. Tämä tapahtuu puhallus-ilmalla, jota johdetaan ilmakanavia 7 ja 8 pitkin sisään ja ulos. Kelmumainen letku tasoitetaan myöhemmin. Yleisesti ra-5 kenne on sellainen, että tuurnan 3 ja suuttimen 4 väliin muodostuu ympyränmuotoinen, puhallinakselin suhteen keskeinen rako 5 lämpöpehmennettyä muovimassaa varten. Kuvassa viitataan siihen, että kuvattuun jakajaan 2 voidaan asettaa erilaisia puhallustyökaluja 3, 4, joiden ulostuloraoilla on eri-10 laisia halkaisijamittoja. Siten nähdään vasemmalla kuviossa kanava 10, joka on kartiomainen ennen ulostulorakoa 5 ja oikealla kuviossa kanava on käytännöllisesti katsoen sylin-terimäinen. Rakenteeseen kuuluu, että ainakin yhdessä puhal-linkappaleen osassa on ainakin yksi lämmönvaihdin, jolla vai-15 kutetaan puhallinakselin 9 ympäri eri tavoin muodostuneisiin kelmun paksuihin ja ohuisiin kohtiin. Tällainen lämmönvaihdin muodostuu keksinnön mukaisesti puhallinakselia 9 ympäröivästä rengasonkalosta 11, joka kulkee oleellisesti samansuuntaisena lämpöpehemennetyn muovimassan virtauksen kanssa.

20 Kaaviokuvasta 2 huomataan erikoisesti, että rengason- telo 11 on täytetty vain osittain puhallinkappaleen 3, 4 työlämpötilassa höyrystyvällä ja jälleen tiivistyvällä läm-mönvaihtoaineella 12 ja että se on suljettu muuten kaasu-tiiviisti ja että näin muodostuu itsesyntyinen lämpötilan-25 tasaaja, joka toimii adiabaattisesti alussa esitetyllä tavalla. Kuvion 2 pitäisi esittää puhallinkappaleen akselin 9 suhteen täydennettyä leikkausta A kuvan 1 esineestä. Siinä nähdään kehämäisesti sijaitseva rengasonkalo 11, joka on täysin suljettu ja alaosastaan täytetty lämmönvaihtoaineella 30 12. Edelleen havaitaan kanava 10, jota myöten lämpöpehmen- netty muoviaine virtaa nuolen 13 suuntaan. Kohdassa 14 on lämpötila korkea, koska virtaava muoviaine koskettaa ensimmäisenä sitä kohtaa. Sitävastoin esiintyy kohdissa 15 ja 16 matalampi lämpötila. Lämpötilaero saattaa olla vain vähäinen. 35 Silloin tässä itsesyntyisessä lämpötilatasaajassa tapahtuu korkeamman lämpötilan alueella 14 höyrystymistä ja matalam- 6 73171 man lämpötilan alueilla 15 ja 16 tiivistymistä ja tämän tuloksena haluttua lämpötilan tasaantumista, jolloin lämmön-vaihtoaineesta 12 muodostunut höyry kulkee katkoviivaa D pitkin kuvan 2 mukaisesti. Se voi kulkea myöskin kaaren muo-5 toista reittiä pitkin. Jokatapauksessa on mahdollista parantaa paksuustoleranssi määriteltynä kelmun paksujen ja ohuiden kohtien mukaan, pienemmäksi kuin +5 % (tähänastiseen + 8 % verrattuna).

Lämmönvaihdon ja siten myös lämpötilan tasaamisen kan-10 naita erityisen suotuisa tilanne saavutetaan, kun vain osittain lämmönvaihtoaineella 12 täytetty, umpinainen rengason-kalo 11 on muuten mahdollisimman täydellinen tyhjiö, siis käytännöllisesti katsoen ilmaton. Tavanomaisten kestomuovien lämpötilavaatimuksien perusteella voidaan lämmönvaihtoainee-15 na 12 käyttää vettä.

Kuvion 1 mukaisessa malliesimerkissä puhalluskappaleen muodostaa jo kuvattu puhallustyökalu tuumineen 3 ja suutti-mineen 4 sekä jakaja 2, jossa on ylempänä kiertojakaja 17 ja sen edessä suora jakajakanava 18. Nähdään, että myös tuur-20 nassa 3 on rengasonkalo 11 itsesyntyisenä lämpötilan tasaajana. Tämän lisäksi on myös jakaja 2 varustettu tällaisella rengasonkalolla 11. Malliesimerkissä on itsenyntyinen läm-mönvaihdin 19 sijoitettu vielä jakajankin alaosaan. Siinä on puhallinakselin 9 suhteen keskeinen kartionmuotoinen onkalo, 25 joka on täytetty vain osittain puhallinkappaleen työlämpö-tilassa höyrystyvällä ja jälleen tiivistyvällä lämmönvaihtoaineella 12, on muuten kaasutiiviisti suljettu ja vakumoitu jolloin se toimii kuvatulla tavalla lämpötilantasaajana 19. Kuvattuna ei ole se, että eri lämmönvaihtimet eli lämpötilan-30 tasaajat 11 ja 19 voidaan myös liittää yhteen.

Claims (4)

7 731 71

1. Puhallinkappale puhalletun muovikalvon valmistamiseksi puhalluskalvoletkua (1) litistämällä, johon puhallin- 5 kappaleeseen kuuluu yksi- tai moniosainen jakaja (2) ja karasta (3) ja suukappaleesta (4) koostuva puhallintyökalu, jolloin puhallinkappaleen akselin ympärille on sovitettu yksi tai useampi rengasraoksi tai, siinä tapauksessa, että lämmönvaihdin sovitetaan jakajan ytimeen, kartiomaiseksi ti-10 läksi tehtyä lämmönvaihdinta (11,19), jotka vaikuttavat puhallinkappaleen akselin (9) ympärille eri tavoin muodostuviin kalvon paksuihin ja/tai ohuisiin kohtiin ja joiden ainakin yksi vaikutuspinta kulkee olennaisesti yhdensuuntaisesti termoplastisen muovin massavirtauksen kanssa, t u n -15 n e t t u siitä, että kukin lämmönvaihdin (11,19) on suljettu painetiiviisti ja että kukin lämmönvaihdin on osittain täytetty puhallinkappaleen työlämpötila-alueella höyrystyvällä ja uudelleen tiivistyvällä lämmönvaihtoaineella (12).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puhallinkappale, 20 tunnettu siitä, että rengasraossa (11) muutoin vallitsee mahdollisimman täydellinen tyhjö.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen puhallinkappale, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimessa (11,19) on lämmönvaihtoaineena (12) tislattua vettä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen puhallin kappale, johon kuuluu useita lämmönvaihtimia, tunnet-t u siitä, että ainakin muutamia näistä lämmönvaihtimista (11,19) on kytketty toisiinsa yhdyskanavien avulla.