HUT71306A - Method and apparatus for chilling of a thermoplastic tube - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás fólia-fúvófejből extrudált, termoplasztikus műanyag olvadékból készült tömlő hűtésére, amelynél a fúvófej legalább egy, gyűrű alakú fúvókaréséből

80687-8426 KH és/vagy a tömlőt befogó hűtőgyűrű gyűrű alakú kilépőréséből hűtőlevegőt fújunk ki a tömlő irányába és/vagy a tömlővel párhuzamosan, valamint berendezés az eljárás foganatosítására.

A fújható fóliákat előállító berendezések teljesítményét nemcsak az időegységben kifújt hűtőlevegő-mennyiség növelésével lehet növelni, hanem azáltal is, hogy a hűtőlevegő hőmérsékletét csökkentik.

A találmány feladata a bevezetőben ismertetett olyan eljárás létesítése, amelynél a fújható fóliát előállító berendezés teljesítményét hidegebb hűtőlevegő alkalmazásával növeljük.

Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal valósítjuk meg, hogy a tömlőre 0°C hőmérséklet alatti száraz primer hűtőlevegőáramot fújunk rá, és ezt a hűtőlevegőáramot 0°C feletti hőmérsékletű, száraz szekunder levegőáramba burkoljuk.

Ha a fújható fóliát előállító berendezés kilökő teljesítményének növelése érdekében a hűtőlevegő mennyiségét csökkentjük, akkor abban a tartományban, ahol a hűtőlevegő a környezeti levegővel érintkezik, vagy azzal összekeveredik, a külső levegőben lévő vízgőz kondenzációja következtében cseppek, hó vagy jégkristályok képződhetnek, amelyek az extrudált tömlőn, ill. a felfújt fóliabuborékon lecsapódhatnak és ott károsodást okozhatnak.

A külső levegőben lévő víz kondenzációjának a veszélye különösen akkor nagy, amikor a primer kifújt hűtőlevegőáram mélyhűtött, azaz -10°C alatti hőmérsékletű. Annak érdekében,

hogy elkerüljük a külső levegőben lévő víz nemkívánt kondenzációját nagyon hideg levegő alkalmazása esetén, a találmány értelmében a hideg, primer hűtőlevegőáramot száraz, szekunder levegőárammal vesszük körül, amelynek hőmérséklete 0^eC felett van. Ez, a hűtőlevegőt beburkoló, szekunder levegőáram megakadályozza, hogy a hideg hűtőlevegőáram korán a környező levegővel érintkezésbe kerüljön, egy olyan időpontban, amikor a hőmérséklete még olyan kicsi, hogy a környező levegőből víz tudna kondenzálódni. Ez a szekunder levegőáram a hűtőlevegőáramot a környező levegőtől leárnyékolja úgy, hogy a hűtőlevegőáram egyrészt a szekunder levegőáramból nem tud nedvességet kikondenzálni, mivel ez száraz levegőből áll, másrészt a szekunder levegőáram és a környező levegő közötti határtartományban szintén nem tud nedvesség kikondenzálódni, mert a száraz szekunder levegőáram a környező levegő nedvességéből bizonyos mennyiséget fel tud venni és így a hűtőlevegőáram és az azt körülvevő szekunder levegőáram összekeveredése a környezeti levegővel csak akkor következik be, amikor a hűtőlevegőáram már annyira felmelegedett, hogy a környezeti levegőből nem tud veszélyes mennyiségű nedvességet kikondenzálni· A találmány értelmében alkalmazott, a hűtőlevegőáramot beburkoló, száraz szekunder levegőáram hatása következtében a hűtőlevegőáram hőmérsékletét a teljesítmény növelése érdekében nagyon alacsony hőmérsékletre vihetjük le. Előnyösen a primer hűtőlevegőáram hőmérséklete -10 és -25°C között lehet.

A száraz szekunder levegőáram hőmérsékletét úgy kell megválasztani, hogy egyrészt a hűtőlevegőáramot hatékonyan

- 4 védje a környező levegőtől, másrészt a szekunder levegőáram és a környező levegő között a kondenzációképződést megakadályozza. A szekunder levegőáram hőmérséklete előnyösen

5-15 ’C, célszerűen 10°C.

A találmány egy előnyös kivitelénél a szekunder levegőáramot a primer levegőáramról leválasztjuk, és a szekunder levegőáram nagyobb hőmérsékletére felmelegítjük. A levegőnek a primer levegőáramról ilymódon való leválasztásával a hűtőlevegő egy része ugyan elvész, másrészt azonban a hűtőlevegőáramról leválasztott levegő felmelegítésével egy száraz szekunder levegőáramot kapunk, amely a vele szemben felállított követelményeket kielégíti.

A találmány szerinti eljárás foganatosításához alkalmas, fólia-fúvófejjel és hűtőgyűrűkkel ellátott berendezés lényege, hogy egy alsó, a hideg, primer hűtőlevegőáram kilépésére szolgáló, gyűrű alakú kilépőréssel ellátott hűtőgyűrűje és egy efölött fekvő, a melegebb szekunder levegőáram kilépésére szolgáló, gyűrű alakú kilépőréssel ellátott hűtőgyűrűje van. Mindkét kiömlőrés úgy van elhelyezve, hogy a melegebb szekunder levegőáram a belső hűtőlevegőáramot koncentrikusan körbeveszi.

A találmány egy másik előnyös kivitele szerint a berendezésnek a hideg, primer hűtőlevegőáram egy részének leválasztására szolgáló és a leválasztott hűtőlevegőáramot a melegebb levegőáram gyűrű alakú kilépőnyílásához vezető vezetékei vannak, és a melegebb levegőáram kilépőrését határoló falak közül legalább egy fűtött. Ezzel a melegített fallal a leválasztott hűtőlevegőáramot a szekunder levegőáram ki- 5 vánt hőmérsékletére lehet melegíteni.

Előnyösen a vezetékek a hűtőlevegőáramokat egymástól elválasztó gyűrűn átmenő furatokból állnak.

Egy másik előnyös kivitelnél a felső, a melegebb levegő kilépőnyílását határoló falat, egy fűtőelemekkel ellátott gyűrű képezi.

Egy további előnyös kivitelnél a fólia-fúvófej egy, az extrudált tömlőt befogó, hengeres szakasszal van ellátva és ebben ezt melegítő fűtőelem van és fala perforált. Ez a fűtött és áttörésekkel ellátott fal fűtőrácsot képez, amelyen keresztül a környező levegőt a hűtőlevegőáramból elszívjuk, miközben a környező levegőt addig szárítjuk, hogy abból már semmilyen víz nem tud kikondenzálódni.

Előnyösen a hengeres szakasz jó hővezető anyagból, például rézből van.

Célszerűen a szekunder levegőáramot felmelegítő, gyűrű alakú elem gyűrűs szektorokra van felosztva, amelyeknek hőmérséklete egyenként vezérelhető. Ilymódon az extrudált fóliatömlőt körülvevő hőmérsékletprofilt befolyásolni lehet.

Egy további előnyös kivitel szerint a hideg primer levegőáram gyűrű alakú kilépőrése egyedi szegmensekre van felosztva, amelyeknek keresztmetszete egyenként vezérelhető. A kiömlő keresztmetszetek megfelelő vezérlésével az extrudált fóliatömlő teljes kerületén a kívánt hőmérsékletprofilt be lehet állítani.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti berendezés példaként! kiviteli alakját tüntetik föl.

Az 1. ábra fólia-fúvófejen át vett részleges, vázlatos hosszmetszet.

A 2. ábra a fólia-fúvófej egy más változatának részleges, vázlatos hosszmetszete.

A 3. ábra a fólia-fúvófej egy harmadik változatának részleges, vázlatos hosszmetszete.

Az 1. ábrán szokásos felépítésű 1 fólia-fúvófej látható, amely gyűrű alakú 2 fúvókanyílássál van ellátva, és ebből lép ki a műanyag olvadékból lévő 3 tömlő. Ez fóliabuborékká lesz felfújva, amelyből azután a szokásos préselőhengerek segítségével a lapos fóliatömlőt kialakítjuk.

Az 1 fólia-fúvófej 4 külső gyűrűjére - 5 szigetelőrés közbeiktatásával - egy első 6 hűtőgyűrű van szerelve, amely előnyösen rossz hővezető anyagból készül. A 6 hűtőgyűrű egy második 7 hűtőgyűrűvel az extrudált 3 tömlő irányába mutató, gyűrű alakú 8 kilépőnyílást képez, az erősen lehűtött hűtőlevegőáram számára. A 8 kilépőnyílás előtt gyűrű alakú 9 kamra van, amelybe függőleges 10 csatlakozócsonk útján a száraz, hideg hűtőlevegőt vezetjük be.

A 7 hűtőgyűrű, amely az ábrázolt kivitelnél a külső hűtőegység középső 11 válaszfalával van összecsavarozva, a felső 13 hűtőgyűrűvel együtt egy, ugyancsak az extrudált 3 tömlő irányába mutató, 14 kilépőnyílást képez a melegebb, száraz, szekunder levegő számára. A gyűrű alakú 14 kilépőnyílás átmérője nagyobb, mint a primer hűtőlevegő gyűrű alakú 8 kilépőnyílásának átmérője, úgy hogy felülnézetben a gyűrű alakú 14 kilépőnyílás a belső, gyűrű alakú 8 kilépőnyílást koncentrikusan körülfogja. A 14 kilépőnyílásba a me legebb szekunder levegőt egy elé iktatott, gyűrű alakú kamrán keresztül vezetjük be. Ez a gyűrű alakú 16 kamra a melegebb, száraz szekunder levegő bevezetésére vízszintes beömlőcsonkkal van ellátva.

A 2. ábra szerinti kivitelnél az 1 fólia-fúvófej megegyezik az 1. ábra szerintivel. Az 1 főlia-fúvófej 4 külső gyűrűjére, 21 szigetelőrés közbeiktatásával, egy első, külső, rossz hővezető anyagból lévő 20 hűtőgyűrű van rögzítve. A 20 hűtőgyűrű, a felette elhelyezett második 22 hűtőgyűrűvel együtt az extrudált 3 tömlő irányába mutató, gyűrű alakú 23 kilépőnyílást képez, az erősen hűtött hűtőlevegő számára. A 22 hűtőgyűrűre egy harmadik 24 gyűrű van rögzítve, amely 25 fűtőelemekkel van ellátva, és a középső 22 hűtőgyűrűvel az extrudált 3 tömlő irányába mutató 26 kilépőnyílást képez. A 26 kilépőnyílás elé iktatott, gyűrű alakú kamra a 22 hűtőgyűrűn függőleges irányban átmenő 27 furatok útján gyűrű alakú 28 kamrával van összekötve, amelyen keresztül az erősen lehűtött primer levegőáramot a belső 23 kilépőnyílásba vezetjük. A 23 és 26 kilépőnyílások egymással koncentrikusan vannak elhelyezve éppen úgy, mint az 1. ábra 8 és 14 kilépőnyílásai.

A fűtött 24 gyűrű révén a 27 furatok által a hideg primer levegőáramból leválasztott levegőmennyiség felmelegszik úgy, hogy a gyűrű alakú 26 kilépőnyílásból egy melegebb, a gyűrű alakú 23 kilépőnyílásból jövő hűtőlevegőáramot beburkoló levegőáram lép ki.

A 3. ábrán látható kiviteli alak abban különbözik a

2. ábrán bemutatottól, hogy a leválasztott hűtőlevegőáramot • · · ··» « ·« • ·*···» ·♦·* ·· ·< ♦ · · ·

- 8 felmelegítő felső 24 gyűrűnek hengeres 30 szakasza van, amely jó hővezető anyagból készül és amelynek köpenye, szitaszerűen, 31 furatokkal van ellátva. Azonkívül egy fűtőelemmel ellátott 32 gyűrűt alkalmazunk, amely mind a hengeres 30 szakaszt, mind a 24 gyűrűt felmelegíti.

A 31 furatokon keresztül, a gyűrű alakú 23 és 26 kilépőnyílásokból kilépő, koncentrikus levegőáramok - a sugárszivattyú elve alapján - környező levegőt szívnak be, amely felmelegszik és kiszárad úgy, hogy a hengeres 30 szakasz felett a levegőáramok egymással összekeverednek, egy olyan tartományban és olyan hőmérsékleten, amely a kondenzációképződést megakadályozza.

Claims (12)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás fólia-fúvóféjből extrudált, termoplasztikus műanyag olvadékból készült tömlő hűtésére, amelynél a fúvófej legalább egy, gyűrű alakú fúvókaréséből és/vagy a tömlőt befogó hűtőgyűrű gyűrű alakú kilépőréséből hűtőlevegőt fújunk ki a tömlő irányába és/vagy a tömlővel párhuzamosan, azzal jellemezve, hogy a tömlőre 0°C hőmérséklet alatti, száraz primer hűtőlevegőáramot fújunk rá, és ezt a hűtőlevegőáramot 0°C feletti hőmérsékletű, száraz szekunder levegőáramba burkoljuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a primer hűtőlevegőáram hőmérsékletét -10°C és -25°C között választjuk.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szekunder levegőáram hőmérsékletét 5-15°C között, előnyösen 10°C-ra választjuk.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szekunder levegőáramot a primer hűtőlevegőáramról leválasztjuk és a szekunder levegőáram nagyobb hőmérsékletére melegítjük.
5. 5. Berendezés az 1-4. igénypontok szerinti eljárás foganatosítására, amelynek fólia-fúvófeje van és ez hűtőgyűrűkkel van ellátva, azzal jellemezve, hogy egy alsó, a hideg, primer hűtőlevegőáram kilépésére szolgáló, gyűrű alakú kilépőréssel ellátott hűtőgyűrűje és egy efölött fekvő, a melegebb szekunder levegőáram kilépésére szolgáló, gyűrű alakú • · ···· 4 ·· * · · · · · ·

   - 10 kilépőréssel ellátott hűtőgyűrűje van.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hideg, primer hűtőlevegőáram egy részének leválasztására szolgáló és a leválasztott hűtőlevegőáramot a melegebb levegőáram gyűrű alakú kilépőnyílásához vezető vezetékei vannak, és hogy a melegebb levegőáram kilépőrését határoló falak közül legalább egy fűtött.
7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezetékek a hűtőlevegőáramokat egymástól elválasztó gyűrűn átmenő furatokból állnak.
8. 8. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a felső, a melegebb levegő kilépőnyílását határoló falat egy fűtőelemekkel ellátott gyűrű képezi.
9. 9. Az 5-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fólia-fúvófej egy, az extrudált tömlőt befogó, hengeres szakasszal van ellátva és ebben ezt melegítő fűtőelem van és fala perforált.
10. 10. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemez- ve, hogy a hengeres szakasz jó hővezető anyagból, például rézből van.
11. 11. Az 5-10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szekunder levegőáramot felmelegítő, gyűrű alakú elem gyűrűs szektorokra van felosztva, amelyeknek hőmérséklete egyenként vezérelhető.
12. 12. Az 5-11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hideg primer levegőáram gyűrű alakú kilépőrése egyedi szegmensekre van felosztva, amelyeknek ke resztmetszete egyenként vezérelhető.