FI74236B - Foerfarande foer reglering av tjockleken pao folier i en blaosfoliesprutanordning. - Google Patents

Description

λ 74236

Menetelmä kalvojen paksuuden säätämiseksi puhalluskalvo-pursutuslaitteistossa - Förfarande för regiering av tjock-leken pa folier i en blasfoliesprutanordning

Keksinnön kohteena on menetelmä kalvojen paksuuden säätämiseksi puhalluskalvopursutuslaitteistossa, jossa on säätöelimillä varustettuihin temperointisektoreihin jaettu suutinrengas, jolloin lävitse menevää raaka-ainemäärää kussakin temperointi-sektorissa voidaan muuttaa lämpötilan avulla ja jossa kalvon paksuudet mitataan kalvon kehällä ja kalvosektoreita järjestetään temperointisektoreiden lukumäärää vastaavasti.

Suomalaisen patenttihakemuksen 803644 mukaisessa menetelmässä havaitaan pursutetun kalvon kehän yli kulloisiinkin korjaus-sektoreihin suutinrenkaan kohdalle liitetyt kalvosektorit, siis ne kalvosektorit, jotka on pursutettu suutinrenkaaseen liittyvistä korjaussektoreista, ja asetuselimien välityksellä vaikutetaan korjaussektoreihin siten, että esiintyy kalvosektoreita, joiden kehän pituudet ja paksuudet ovat yhtä suuret. Kyseisen suomalaisen hakemuksen mukaisen menetelmän mukaan voidaan säätää nopeasti kalvojen paksuustoleranssien poikkeamia, koska tapahtuu pursutetun kalvon kaikkien paksujen ja ohuiden kohtien suora rinnastus suutinrenkaan vastaaviin korjaussektoreihin, joten niihin välittömästi vaikuttamalla paksun ja ohuen kohdan omaavia kalvosektoreita säätämällä voidaan vaikuttaa kalvojen keskipaksuuteen.

Vaikka suomalaisen hakemuksen 803644 mukainen säätömenetelmä voidaan määrittää algoritmilla, joka mahdollistaa mikroprosessorien ja mikrotietokoneen käytön, tämä on verraten kallista.

2 74236

Koska suomalaisen hakemuksen 803644 mukainen säätömenetelmä vaatii sen toteuttamiseen sopivalta mikroprosessorilta huomattavaa kapasiteettia, on toisessa suomalaisessa hakemuksessa 803702, säilyttämällä perusajatus absoluuttisten toleranssipaksuuskohtien ja/tai -ohutkohtien suulakepuris-tamisesta oikeaan asemaan, vaadittu sen laatuista yksinkertaistettua säätömenetelmää, että käytetään hyväksi ainoastaan toleranssin huippupoikkeamat, jotka ylittävät tämän raja-arvon, johtavat asetusmääräykseen eli -käskyyn. Paksuuspro-fiilin askeleittaisella parannuksella pienentämällä tolerans-sipoikkeamien ääriarvoja pienenee tällöin myös viereiset, pienemmät kalvon ohuet kohdat (tai kalvon paksut kohdat) tulevat otetuksi mukaan ja siten myös vähitellen poistetaan kalvon paksut kohdat (tai kalvon ohuet kohdat). Suomalaisen patenttihakemuksen 803702 kohteena on siten yksinkertaistettu mahdollisuus saada aikaan kalvojen koko toleranssialueella sektoreiden jäähdytys (tai kääntäen sektoreiden lämmitys).

Samalla kun suomalaisen hakemuksen 803644 kohteessa epäkohtana on tarvittava suuri lasketakapasiteetti, niin mainitun suomalaisen hakemuksen 803702 mukaisesta menetelmästä raja-arvoa käytettäessä on se epäkohta, että vaikutetaan pisteittäisesti ainoastaan yksittäisiin korjaussektoreihin, joihin ne kalvo-sektorit on liitetty, joiden mittausarvot ylittävät mainitun raja-arvon. Tästä käy selville pisteittäiset pingotukset suutinrenkaan kohdalla, jotka voivat vaikuttaa epäedullisesti säätöalgoritmin kulkuun.

Sen tähden tämän keksinnön tehtävänä on yksinkertaistaa suomalaisen hakemuksen 803644 mukaista säätömenetelmää ja tällöin välttää voimakas jäähtyminen tai kuumeneminen suutin-renkaan kohdalla.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että paksuus-maksimin tai -minimin omaava kalvosektori sille järjestetyn 3 74236 temperointisektorin määrittämiseksi suutinrenkaalla oletetaan asemaltaan oikein pursotetuksi ja seuraavat kehäpituuleltaan samanlaiset rivissä olevat kalvosektorit järjestetään näitä seuraavien temperointisektoreiden mukaisesti, että yksittäisten kalvosektoreiden osakeskiarvojen mittauksista johdettujen korjauskäskyjen suuruus temperointisektoreiden säätöelimille saadaan paksuusmaksimin tai -minimin omaavalle kalvosektori1le siten, että sille järjestetty temperointisektori ei saa mitään korjauskäskyä ja toisten temperointisektoreiden korjauskäskyt muodostetaan niihin liitettyjen kalvosektoreiden keskipaksuus-jakautuman kulloisenkin poikkeaman vaikutuksesta keskipaksuus-jakautuman vertailuääriarvosta, että korjauskäskyjen perusteella, vastaten poikkeamaa, tapahtuu temperointisektoreiden jäähdytys, kun vertailuääriarvo on paksuusmaksimi, tai jäähdy-tyssektoreiden lämmitys, kun vertailuarvo on paksuusminimi, ja että muutamien mittaus- ja säätöjaksojen jälkeen seuraavista mittauksista havaitut yksittäisten kalvosektoreiden keskipaksuus jakautuman erot vähennetään ennen havaituista poikkeamista tai lisätään niihin ja että näin muodostetut arvot muodostavat uuden mitan korjausmääräystä varten. Keksinnön mukaisen menetelmän mukaan vaikutetaan siis samanaikaisesti yksittäisten kalvosektoreiden mitattuja toleranssipoikkeamia vastaten useisiin korjaus- tai jäähdytyssektoreihin niin, että säätö tapahtuu nopeasti ja vältetään suuressa määrin suutinrenkaan yksipuolinen jäähtyminen tai kuumeneminen. Tarkoituksenmukaisesti lähdetään säädettäessä kalvosektorista, jolla on minimipaksuus, koska tästä ensimmäisenä voidaan otaksua, että se on pursutettu asemaltaan oikeana, siis ilman erilaisista paksuusjakautumista kalvon kehällä johtuvaa sivuttaista siirtymistä, suutinrenkaaseen järjestetystä jäähdytyssektorista. Myös kun kalvosektorit eivät ole liitetyt jäähdytyssektoreihin täysin asemaltaan oikein, niin siirtyneet kalvosektorit siinä määrin kasvavasti menevät vastaaviin jäähdytyssektoreihin liittyviin oikeisiin asemiinsa, että ohuet kohdat poistuvat 4 74236 säätämällä. Kuitenkin poistamalla ohuet kohdat myöskin paksut kohdat hajautuvat vähitellen niin, että säädön tuloksena esiintyy keskipaksuus suurin piirtein vastaten paksuuspro-f i il ia.

Suunnilleen sama tulos saavutaan myöskin, kun lähdetään paksuusmaksimin käsittelystä 1isäkuumennuksella.

Keksinnön eräälle erittäin edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista, että korjauskäskyjen suuruus on ylisuh-teellinen poikkeamiin nähden likimain kaikissa temperointi-sektoreissa, joihin on järjestetty kalvosektorit, joiden keskipaksuusjakautumat ovat kalvon keskipaksuuden alapuolella siihen temperointisektoriin saakka, joka vastaa sitä kalvo-sektoria, jolla on kalvon keskipaksuutta vastaava paksuus-jakautuma, ja likimain alkaen tästä temperointisektorista niissä temperointisektoreissa, joihin on järjestetty kalvo-sektorit, joilla on kalvon keskipaksuuden yläpuolella olevat paksuusjakautumat, korjauskäskyjen suuruus kasvaa alisuhteel-lisesti. Keksinnön tällä sovellutusmuodolla varmistetaan se, että toleranssipoikkeamien ääriarvot säädön aluksi palautetaan erittäin suuresti niin, että saadaan nopeasti keskipaksuutta vastaava paksuusprofiili. Ääriarvojen pienentämisellä pienenevät myöskin ylisuhteelliset suuret asetuskäskyt tai -määräykset siksi, kunnes keskipaksuutta vastaavan paksuusprofiilin säädön jälkeen esiintyvät suunnilleen samat lämpötilaolosuhteet .

Tarkoituksenmukaisesti korjausmääräysten suuruus poikkeamiin nähden kasvaa suunnilleen e-funktion muodossa. Sitten e-funktio leikkaa suunnilleen kalvon keskipaksuuden kohdalla suhteellisuusviivan.

Tässä säätömenetelmässä voidaan samanaikaisesti jäähdyttää 5 74236 kalvosektoreihin, joissa on ohuet kohdat, liittyvät jäähdytys-sektorit ja lämmittää kalvosektoreihin, joissa on paksut kohdat, liittyvät jäähdytyssektorit.

Keksinnön erästä sovellutusesimerkkiä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää sivulta nähtynä kaaviollisesti puhallus-kalvolaitteistoa laitteineen paksuustoleranssien saamiseks i.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti paksuusmittauslaitteen ja jäähdytyssektoreiden välistä liitäntää suutinrenkaan kohdalla.

Kuvio 3 esittää kvantitatiivisena esityksenä yksittäisten kalvosektoreiden järjestelyä jäähdytssektoreihin nähden suutinrenkaan kohdalla.

Kuviossa 1 kaaviollisesti esitetyssä laitteistossa suulakepuristin 1 kuljettaa jalostettavan lämpöplastillisen sulan eli sulatteen liitosputken 2 kautta puhallussuuttimeen 3, jossa on jäähdytysrengas 4, joka muodostaa sulatteen kalvo-letkuksi 5. Kalvon jähmettymisviivan 6 korkeudelle on sovitettu kalvon kaiibrointilaite 7, joka määrää kalvoradan läpimitan ja siten litistetyn kalvoradan leveyden. Litistys-levyjen 8 välityksellä kalvoletku litistetään, vedetään poistoteloilla 9 ja perässä seuraavilla suuntaa vaihtavilla teloilla sekä johdetaan litistetty kalvorata 10 ohjaus telojen 11 yli paikallaan olevaan kelauslaitteeseen 12 sekä kelataan.

Sopivimmin kaiibrointilaitteen 7 yläpuolelle rengaspoikki-palkkiin 15 on sovitettu mittauspää 14, jolloin liikenuoli 6 74236 16 esittää mittaasiiikkeen ± 360°. Suuntaa vaihtavan poiston johdosta kalvon kiertymisen vastavaikutusten mittaustulokseen välttämiseksi pysäytetään suuntaa vaihtava liike vähän ennen mittausta tai sen aikana. Tämä suuntaa vaihtavan kiertämisen keskeytys voi olla pakko ottaa mukaan, koska mittauskarusellin 14, 15 suunnanvaihtonopeus 16 on monta kertaa suurempi kuin suuntaa vaihtavan poistolaitteen 8, 9 suunnanvaihtonopeus 13. Paksuustoleranssiprofiil in mittaamiseksi keskeytetään lyhytaikaisesti poistolaitteen 8, 9 suunnanvaihtoliike ja lyhyen odotusajan jälkeen, joka kalvon kulloisenkin poistonopeuden mukaan voi olla pitempi tai lyhyempi ja joka toimii kalvo-kuplan kiertokulman pienentämiseksi, saatetaan mittauskaru-selli 14, 15 kiertämään. Sen jälkeen käynnistetään jälleen suuntaa vaihtava poistolaite. Suuntaa vaihtavan poiston tämä keskeytys ei huononna mainittavasti kelauksen laatua, erityisesti kalvon paksuustoleranssien lähestyessä nollaa voitaisiin luopua kulloisestakin suuntaa vaihtavasta poistosta kalvon paksujen ja ohuiden kohtien jakamiseksi.

Yksinkertaisen kalvon paksuuden ilmaiseva mittalaite 14 voidaan sovittaa esimerkiksi myöskin toiseen litityslevyyn 8 viitenumerolla 14' merkittyyn kohtaan tai suuntaa vaihtavan poistolaitteen 9 taakse litistetyn kalvoradan 10 toiselle reunakohdalle mittalaitteeksi 14", jolloin viimeksi mainitussa tapauksessa mitataan kaksinkertainen kalvon paksuus, jota riittävällä tarkkuudella paksuuden mittausarvona voidaan käyttää hyväksi yksinkertaisena olevaa kalvorataa varten. Kiertävästi sovitetun mittauspään 14 mittausmerkki johdetaan mittausjohdon 17 kautta suunnanvaihtoliikkeen mahdollistavan kaapelisilmukan 17' välityksellä paksuuden profiili-ilmaisu-kaappiin 18 ja se on esitetty paksuuden toleranssidiagram-malla 19.

Paksuuden mittausmerkki voidaan johtaa sähköisenä arvona 7 74236 liitosjohdon 20 välityksellä mikroprosessoriin 21, joka muuttaa mittausmerkit sopivasti ja asetusmääräykset johdetaan liitosjohtojen 22', 22"...22n kautta asetuselimi in 23'...23n jäähdytyssektoreita varten.

Mittauskarusellin 14, 15 kiertymisen jälkeen jaetaan jäähdytyssektoreita XK vastaava lukumäärä kalvosektoreita Xp ja muodostetaan osakeskiarvot Ιχ. Nämä arvot Ιχ syötetään mikroprosessorin 21 mittausarvornuistiin 21'. Mikroprosessorin 21 keskusyksikön (CPU) avulla nämä osakeskiarvot Ιχ sovitetaan suoralle, jonka välimatka 0%- tai sm-suorasta, siis suorasta, joka vastaa kalvon keskiläpimittaa, muodostetaan arvolla Ιχ. Kuviossa 3 tämä pitää paikkansa korjaussektorille 5, joka on rengastettu. Sitten mikroprosessorilla 21 muodostetaan erotus &Sx = Ιχ - Ιχ ja tallennetaan mikroprosessorin työmuistiin. Nämä mikroprosessorin työmuistissa olevat arvot osoittavat myöskin paksuusprofiil in mukaan kulkusuunnan muutoksena. Tästä ilmenee siis 0-viivalla merkitty profiili, joka muodostaa lähtökohdan korjausmääräysten ilmoittamiseksi asetuselimiä varten.

Mikroprosessorilla 21 erotukset &sx kohdissa < sra suurennetaan ylisuhteellisesti ja muutetaan paksuuskohdissa s'x > sm alisuhteellisesti. Nämä arvot tallennetaan mikroprosessorin 21 työmuistiin muunnettuina osakeskiarvoina Ιχ ja asetus-määräyksinä ensimmäisen mittausjakson jälkeen annetaan välittömästi edelleen vastaaviin kalvosektoreihin liittyviin korjaus- tai jäähdytyssektoreihin. Jokainen mittausjakso määrätään mittauskarusellin 14, 15 kierrolla.

Kalvosektoriin absoluuttisen kalvon paksuuskohdan kanssa liitetty jäähdytyssektori 5 ei saa siten mitään jäähdytys-määräystä tai -käskyä, kun taas kalvosektoriin absoluuttisen toleranssiohutkohdan kanssa liitetty jäähdytyssektori 10 saa 8 74236 suurimman jäähdytysmääräyksen.

Mittauskarusellin 14, 15 kiertoajan vaikutuksesta esiintyy tietty aikavakio niin, että on tarkoituksenmukaista useiden mittaus- ja säätöjaksojen jälkeen, siis useiden mittauskarusellin kierrosten jälkeen, sopeuttaa säätömenetelmä jo parannettuun paksuustoleranssiprofiiliin. Tämän vuoksi paksuus-toleranssipoikkeamat eivät enää tule ääriviivoihin, vaan kohdistuvat keskiarvoviivalle (0%- tai sm-viivalle) ja nyt vielä todetut toleranssipoikkeamat pieninä korjausportaina lisätään työmuistiin tai poistetaan siitä. Ilman monimutkaista säätöalgoritmia ilmenee tällöin näennäisesti jatkuva säätö-käyttäytyminen, joka ylläpitää mittausteknisen aikavakionsa mittauskarusellin kiertoajan vaikutuksesta.

Määrittelemällä vertailusuora kulkemaan toleranssimaksimin omaavan mittaussektorin lävitse otetaan sektorijäähdytyksen periaatetta käytettäessä koko toleranssialue välittömästi mukaan ja saatetaan pieninä askeleina 0 kohti. Tällöin pätee myös edellä selitetty menetelmä käänteisenä käyttämällä ainoastaan sektorikuumennusta ja määrittämällä vertailusuora toleranssiminimin omaavaan sektoriin. Samoin pätee molempien menetelmien yhdistelmä siten, että vertailusuoraksi otetaan myös ensimmäisellä mittauskarusellin kierroksella mittaus-arvot s* keskiarvolla sm, jolloin myös tällöin osakeskiarvot toleranssiohutkohdissa muutetaan ylisuhteellisesti, muutetaan paksuissa kohdissa alisuhteellisesti ja otetaan työmuistiin s*. Varsinkin viimeksi mainitussa menetelmässä käytetään joko kuumennus/jäähdytyssektoreihin tai käyttömoottoritoimisten asetuslaitteiden periaatetta.

Säätömenetelmä jättää huomioonottamatta ohuisiin ja paksuihin kohtiin nähden välimitaussektoreiden sivuttaisen siirtymän. Kuitenkin toleranssiprofiili-suunnanvaihdon vaikutuksesta 9 74236 työmuistissa s* aikaansaadaan erittäin hyvällä tarkkuudella jo ensimmäisessä menetelmän vaiheessa temperointi- ja korjaussektoreiden lopullinen tila, jolloin varsinkin jäljessä seuraavat mittauskarusellin kierrokset yhdessä tuloksena olevien pienten korjausakseleiden kanssa aikaansaavat esiintyvän mittausarvopoikkeaman nopeasti askeleittain kohti 0, Tällöin on otettava huomioon, että paksuustolerans-seilla lähellä 0% mittaussektorit Xp ovat lisääntyvästi oikeassa asemassa korjaussektoreihin XK nähden.

Claims (4)

1. Menetelmä kalvojen paksuuden säätämiseksi puhalluskalvo-pursutuslaitteistossa, jossa on säätöelimillä varustettuihin temperointisektoreihin (Χχ) jaettu suutinrengas (4), jolloin lävitse menevää raaka-ainemäärää kussakin temperointisekto-rissa voidaan muuttaa lämpötilan avulla ja jossa kalvon paksuudet mitataan kalvon kehällä ja kalvosektoreita (Xp) järjestetään temperointisektoreiden lukumäärää vastaavasti, tunnettu siitä, että paksuusmaksimin tai -minimin omaava kalvosektori (Xp) sille järjestetyn temperointisektorin (Xr) määrittämiseksi suutinrenkaalla (4) oletetaan asemaltaan oikein pursotetuksi ja seuraavat kehäpituudeltaan samanlaiset rivissä olevat kalvosektorit (Xp) järjestetään näitä seuraavien temperointisektoreiden (Xr) mukaisesti, että yksittäisten kaivosektoreiden (Xp) osakeskiarvojen (S'r) mittauksista johdettujen korjauskäskyjen suuruus temperointisektoreiden (Xr) säätöelimille (23'...23n) saadaan paksuus-maksimin tai -minimin omaavalle kalvosektorille (Xp) siten, että sille järjestetty temperointisektori (Xr) ei saa mitään korjauskäskyä ja toisten temperointisektoreiden (XK) korjaus-käskyt muodostetaan niihin liitettyjen kaivosektoreiden keskipaksuus jakautuman kulloisenkin poikkeaman (A"sx) vaikutuksesta keskipaksuusjakautuman (Δξχ = S'xmax-S'x) vertailuääriarvosta, että korjauskäskyjen perusteella, vastaten poikkeamaa (4 Sx), tapahtuu temperointisektoreiden (Xr) jäähdytys, kun vertailu-ääriarvo on paksuusmaksimi, tai jäähdytyssektoreiden (Xr) lämmitys, kun vertailuarvo on paksuusminimi, ja että muutamien mittaus- ja säätöjaksojen jälkeen seuraavista mittauksista havaitut yksittäisten kalvosektoreiden (Xp) keskipaksuusjakau-tuman erot vähennetään ennen havaituista poikkeamista (^Sx) tai lisätään niihin ja että näin muodostetut arvot muodostavat uuden mitan korjausmääräystä varten. I:' n 74236

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korjauskäskyjen suuruus on ylisuhteellinen poikkeamiin nähden likimain kaikissa temperointisektoreissa (XK), joihin on järjestetty kalvosektorit (Xp), joiden keskipaksuus-jakautumat ovat kalvon keskipaksuuden alapuolella siihen tem-perointisektoriin saakka, joka vastaa sitä kalvosektoria, jolla on kalvon keskipaksuutta (sm) vastaava paksuusjakautuma, ja likimain alkaen tästä temperointisektorista niissä temperointisektoreissa, joihin on järjestetty kalvosektorit, joilla on kalvon keskipaksuuden yläpuolella olevat paksuusjakautumat, korjauskäskyjen suuruus kasvaa alisuhteellisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että samanaikaisesti jäähdytetään ohuet kohdat omaaviin kalvosektoreihin (Xp) järjestettyjä temperoin-tisektoreita (Xr) ja lämmitetään paksut kohdat omaaviin kalvosektoreihin (Xp) järjestettyjä temperointisektoreita (Xr). 12 742 36

1. Förfarande for regiering av folietjockleken i en bläs-foliesprutanläggning, som har en munstycksring (4) indelad i med reglerorgan försedda tempereringssektorer (XK), varvid den genomglende ramaterialmängden i respektive tempererings-sektor kan varieras med tillhjälp av temperaturen och där folietjocklekarna mates pa foliets omkrets, och foliesektorer (Xp) anpassas analogt med tempereringssektorernas antal, kännetecknat därav, att en foliesektor (Xp) med ett tjockleksmaximum eller -minimum för bestämning av den för denna anordnade tempereringssektorn (Xr) pa munstycksringen (4) antages till sitt läge vara korrekt sprutad och följande till sin omkretslängd likadana foliesektorer (Xp) i raden anpassas enligt pa dessa följande tempereringssektorer (Xr), att de fran enskilda foliesektorers (Xp) delmedelvärdens (S'r) mätningar härledda korrektionsinstruktionernas storlek pa tempereringssektorernas (Xr) reglerorgan (23'...23n) erhalles för en foliesektor (Xp) med ett tjockleksmaximum eller -minimum sa, att den för denna anpassade tempereringssektorn (Xr) far ingen korrektionsinstruktion och övriga tempereringssektorers (Xr) korrektionsinstruktioner bildas under paverkan av de till dessa anslutna foliesektorernas medeltjockleksfördelnings respektive avvikelse (Α«3χ) fran medeltjockleksfördelningens (4§χ = S'xjnax-S'x) jämförelsegränsvärde, att pa basen av korrektionsinstruktionerna, motsvarande avvikelsen (4!3χ), sker kylning av tempereringssektorerna (Xr)# da jämförelsegränsvärdet är ett tjockleksmaximum, eller uppvärmning av kylsektorerna (Xr), da jämförelsevärdet är ett tjockleksminimum, och att efter nagra mät- och regleringsperioder subtraheras skillna-derna mellan de frän de paföljande mätningarna observerade enskilda foliesektorernas (Xp) medeltjockleksfördelning fran de förut observerade avvikelserna Ι^δχ) eller adderas till dessa och att de pa sa sätt bildade värdena bildar ett nytt matt för korrektionsbestämning.