IT202100007988A1 - Stazione di stiro per film e relativo procedimento - Google Patents

Description

STAZIONE DI STIRO PER FILM E RELATIVO PROCEDIMENTO

Campo tecnico dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce in generale a un impianto e a un procedimento per la produzione di film plastici, in particolare film plastici estrusi mediante processo in bolla o processo cast.

Pi? in particolare, la presente invenzione riguarda un impianto e un procedimento per la produzione di film in cui il film prodotto tramite processo in bolla o processo cast viene sottoposto a dilatazione longitudinale permanente di notevole entit?, ad esempio fino al 300-400% della lunghezza iniziale, mediante passaggio fra una serie di rulli di stiro in una stazione di stiro (comunemente nota con l'acronimo MDO, dall'inglese "Machine Direction Orientation") al fine di ridurre lo spessore finale del film e di ridurre l'elasticit? residua del film stesso, cos? da ottenere propriet? fisiche e propriet? meccaniche (quali ad esempio resistenza alla rottura, resistenza allo strappo e resistenza alla lacerazione) altrimenti difficilmente ottenibili con il solo processo in bolla o con il solo processo cast. La presente invenzione verr? qui di seguito presentata con specifico riferimento alla produzione di film soffiati, cio? ottenuti mediante processo in bolla, ma essa ? parimenti applicabile anche alla produzione di film cosiddetti cast, cio? ottenuti mediante processo cast.

Stato dell'arte

Com'? noto, l'operazione di stiro di un film soffiato, che viene effettuata sul film dopo che quest'ultimo ? stato appiattito, ? accompagnata da un'inevitabile contrazione trasversale del film (il cosiddetto fenomeno di "neck-in") che ? tanto maggiore quanto pi? sono elevati il grado di dilatazione longitudinale e la distanza tra i rulli che impongono tale dilatazione. Dopo la stazione di stiro a rulli il film presenta quindi una vasta zona centrale, compresa tra i due bordi laterali, caratterizzata da una dilatazione longitudinale e una conseguente riduzione dello spessore relativamente uniformi, mentre in prossimit? dei bordi laterali del film la riduzione di spessore ? minore rispetto alla zona centrale e inoltre risulta non uniforme e irregolare per un'estensione in larghezza dipendente dall'entit? della dilatazione e dal fenomeno di neck-in. Le fasce laterali del film cos? ottenuto, aventi spessore maggiore e irregolare rispetto alla zona centrale, devono quindi essere tagliate e rimosse, mentre solo la zona centrale del film viene raccolta in bobina, con scarti pi? o meno significativi in termini percentuali a seconda principalmente dell'entit? del fenomeno di neck-in, oltre che della larghezza del film.

La figura 1 dei disegni allegati mostra un esempio di profilo di spessore di un film a seguito dell'operazione di stiro in una tradizionale stazione di stiro a rulli. Le fasce laterali di film (la cui larghezza ? indicata con X), cio? le zone vicino ai bordi laterali del film, presentano un evidente incremento di spessore rispetto alla zona centrale del film e devono quindi essere scartate (per essere poi riciclate). La larghezza X delle fasce laterali di film da scartare dipende prevalentemente dall'entit? dell'allungamento imposto e del conseguente fenomeno di neck-in, mentre non ha significativa dipendenza dalla larghezza del film. In termini percentuali, la quantit? di film da scartare ? molto consistente per larghezze di film relativamente strette e via via decrescente all'aumentare della larghezza del film. A percentuali di allungamento dell'ordine del 300-400% la larghezza totale di film da scartare pu? raggiungere i 250-350 mm.

? evidente l'impatto economico di una produzione cos? elevata destinata a scarto da riciclare.

Sommario dell'invenzione

Scopo della presente invenzione ? dunque permettere un migliore controllo del profilo di spessore del film soggetto a operazione di stiro, compensando quanto pi? possibile gli effetti di variazione dello spessore del film che si verificano durante l'operazione di stiro, in modo da portare la frazione pi? elevata possibile di larghezza del film a un valore finale di spessore compreso in un intervallo di spessore considerato ammissibile e dunque minimizzare la larghezza delle fasce laterali di film da scartare.

Tale scopo ? pienamente raggiunto, secondo un primo aspetto della presente invenzione, grazie a una stazione di stiro come definita nell'annessa rivendicazione indipendente 1 e, secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, grazie a un procedimento di stiro come definito nell'annessa rivendicazione indipendente 15.

Ulteriori aspetti vantaggiosi della stazione di stiro secondo l'invenzione e modalit? di attuazione vantaggiose del procedimento di stiro secondo l'invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto ? da intendersi come parte integrante della presente descrizione.

In sintesi, l'invenzione si fonda sull'idea di dotare la stazione di stiro di mezzi di regolazione termica atti a produrre una data variazione della temperatura del film in modo differenziato sulla sua larghezza, in particolare a livello di opposte fasce laterali del film, mentre il film attraversa la stazione di stiro.

Il principio fisico su cui si basa la presente invenzione ? la dipendenza della caratteristica deformazione-sforzo di un film plastico (limitatamente alla prima parte della caratteristica sino a deformazioni che non portano il film a rottura) dalla temperatura.

Com'? noto, le caratteristiche deformazione-sforzo di un film plastico presentano tipicamente un primo tratto elastico e, dopo un ginocchio detto "punto di snervamento", un successivo tratto plastico. Per semplicit? tali caratteristiche possono essere raffigurate come formate da due tratti rettilinei, e precisamente un primo tratto con pendenza maggiore che rappresenta il comportamento elastico del film e un secondo tratto con pendenza minore che rappresenta il comportamento plastico del film. Il punto di congiunzione fra i due tratti rappresenta il punto di snervamento.

Al variare della temperatura varia la caratteristica deformazione-sforzo del film plastico. In particolare, all'aumentare della temperatura la caratteristica si abbassa, nel senso che a deformazione costante lo sforzo necessario a raggiungerla si riduce.

A tale riguardo, la figura 2 dei disegni allegati mostra due caratteristiche deformazionesforzo "linearizzate" di un film plastico, e precisamente una prima caratteristica a temperatura minore T1, presentante un tratto elastico S'1, un tratto plastico S"1 e un punto di snervamento P1, e una seconda caratteristica a temperatura maggiore T2, presentante un tratto elastico S'2, un tratto plastico S"2 e un punto di snervamento P2. I punti di snervamento P1 e P2 delle due caratteristiche si trovano sostanzialmente alla medesima ascissa (deformazione) ma a ordinata (sforzo) diversa, essendo lo sforzo in corrispondenza del punto di snervamento P1 alla temperatura minore T1 maggiore dello sforzo in corrispondenza del punto di snervamento P2 alla temperatura maggiore T2. Di conseguenza, il tratto elastico S'1 alla temperatura minore T1 presenta una pendenza maggiore di quella del tratto elastico S'2 alla temperatura maggiore T2.

Sempre con riferimento alla figura 2, un film sottoposto ad allungamento alla temperatura T1 percorrer? dall'origine O l'intero tratto elastico S'1 della caratteristica deformazionesforzo relativa a quella temperatura, come pure il successivo tratto plastico S"1 fino al punto A corrispondente a un dato valore di deformazione sA. Rilasciando i carichi di allungamento, il film si contrae elasticamente seguendo un tratto AB sostanzialmente parallelo al tratto elastico S'1 e arrivando quindi, a sforzo nullo, a una deformazione finale permanente sB minore di sA. A tale deformazione finale permanente sB corrisponde uno spessore di film minore rispetto a quello iniziale, secondo la legge di conservazione della massa.

Analogamente, un film sottoposto al medesimo allungamento, ma alla temperatura T2 maggiore di T1, percorrer? dall'origine O l'intero tratto elastico S'2 della caratteristica deformazione-sforzo relativa a quella temperatura, come pure il successivo tratto plastico S"2 fino al punto C corrispondente al summenzionato valore di deformazione sA. Rilasciando i carichi di allungamento, il film si contrarr? elasticamente seguendo un tratto CB sostanzialmente parallelo al tratto elastico S'2 e arrivando quindi, a sforzo nullo, a una deformazione finale permanente sostanzialmente pari o molto prossima a sB, cui corrisponder? uno spessore ridotto del film sostanzialmente pari o molto prossimo a quello ottenuto nel caso precedente di allungamento alla temperatura T1.

Ipotizzando invece di allungare il film alla temperatura maggiore T2, ma poi di raffreddarlo alla temperatura minore T1 prima di rilasciare i carichi di allungamento, il film si contrarr? a partire dal punto C percorrendo un tratto CD sostanzialmente parallelo al tratto elastico S'1 della caratteristica deformazione-sforzo relativa alla temperatura T1 e presentando di conseguenza una deformazione finale permanente sD maggiore di quella (sB) ottenuta nei due casi precedenti, e quindi uno spessore finale minore di quello ottenuto nei due casi precedenti.

Film o settori di film allungati allo stesso valore di deformazione, ma a diverse condizioni di temperatura, possono dunque subire allungamenti permanenti diversi e quindi presentare al termine dell'operazione di stiro spessori diversi.

Impostando, durante l'operazione di stiro, un profilo di temperatura del film variabile lungo la larghezza del film stesso, ad esempio riscaldando opposte fasce laterali del film mentre il film ? sottoposto a stiro e raffreddando le fasce laterali del film prima del rilascio della tensione di stiro, ? dunque possibile compensare almeno in parte il summenzionato effetto di aumento dello spessore nelle fasce laterali del film rispetto allo spessore nella zona centrale del film, riducendo cos? la quantit? di film da scartare. Anzich? preimpostare il profilo di spessore del film durante la regolazione in bolla per compensare gli effetti del neck-in durante la successiva operazione di stiro, con la presente invenzione si vanno a modificare in fase di stiro, grazie all'azione di riscaldamento e raffreddamento localizzati, le caratteristiche termofisiche del film per indurre una desiderata modifica dello spessore del film a seguito del neck-in.

Si ? sperimentalmente constatato che la riduzione della larghezza delle fasce laterali di film da scartare ottenibile con una stazione di stiro a rulli secondo la presente invenzione pu? facilmente raggiungere il 50%, arrivando anche al 75%, il che significa poter utilizzare una notevole quantit? di materiale che altrimenti verrebbe scartato per essere successivamente riciclato.

I mezzi di regolazione termica sono configurati in modo da permettere non solo di variare (sia in aumento sia in diminuzione) la temperatura delle opposte fasce laterali del film rispetto a quella della zona centrale del film stesso, ma anche di variare la temperatura all'interno di ciascuna delle opposte fasce laterali del film, in modo da impostare, tratto per tratto, nel senso della larghezza di ciascuna fascia laterale del film, una data temperatura. In particolare, i mezzi di regolazione termica sono configurati per riscaldare le opposte fasce laterali del film durante la fase di stiro, ed eventualmente anche prima della fase di stiro, ma allo stesso tempo raffreddare i bordi pi? esterni del film, cio? la zona pi? esterna di ciascuna delle opposte fasce laterali del film, in modo da contrastare la dilatazione longitudinale dei bordi pi? esterni del film, e quindi la loro contrazione trasversale (cio? il neck-in).

I mezzi di regolazione termica possono ad esempio essere realizzati come mezzi soffiatori di aria, atti a soffiare aria calda per riscaldare il film o a soffiare aria a temperatura ambiente o aria raffreddata per raffreddare il film.

Preferibilmente, i mezzi di regolazione termica sono movimentabili nel senso della larghezza del film in modo da adattarsi a larghezze di film diverse.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno pi? chiaramente dalla descrizione che segue, fatta a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:

- la figura 1 mostra un esempio di profilo di spessore di un film plastico a seguito dell'operazione di stiro in una tradizionale stazione di stiro;

- la figura 2 mostra due esempi di caratteristiche deformazione-sforzo "linearizzate" di un film plastico, a temperature diverse;

- le figure 3 e 4 sono viste prospettiche, da parti opposte, di una stazione di stiro secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 5 ? una vista laterale della stazione di stiro delle figure 3 e 4;

- la figura 6 ? una vista frontale della stazione di stiro delle figure 3 e 4;

- le figure 7 e 8 mostrano esempi semplificati di profili di temperatura impostabili nel senso della larghezza del film tramite i mezzi di regolazione termica della stazione di stiro delle figure 3 e 4;

- la figura 9 ? una vista frontale di parte di un primo gruppo di regolazione termica della stazione di stiro delle figure 3 e 4;

- la figura 10 ? una vista in sezione, secondo il piano di sezione indicato con X-X in figura 9, del primo gruppo di regolazione termica di figura 9; e

- la figura 11 ? una vista in sezione che mostra in dettaglio uno dei tubi di un dispositivo soffiatore di aria calda del primo gruppo di regolazione termica di figura 9.

Descrizione dettagliata

Con riferimento inizialmente alle figure dalla 3 alla 6, una stazione di stiro per un impianto per la produzione di film, in particolare film soffiati o film cast, ? complessivamente indicata con 10.

In modo per s? noto, la stazione di stiro 10 comprende una pluralit? di rulli (nel presente caso nove rulli, indicati progressivamente, dal basso verso l'alto, con i riferimenti da R1 a R9, ma naturalmente il numero di rulli pu? variare a seconda della specifica applicazione) intorno a cui un film F da stirare, prodotto tramite processo in bolla, viene fatto passare dopo essere stato appiattito.

Nell'esempio proposto, il film F entra inferiormente nella stazione di stiro 10 ed esce superiormente, venendo quindi a contatto nell'ordine con i rulli da R1 a R9. ? comunque possibile una disposizione invertita dell'ingresso e dell'uscita del film F, in cui cio? il film F entra superiormente nella stazione di stiro 10 ed esce inferiormente dalla stessa. I rulli R1 e R2 sono rulli cosiddetti di pre-riscaldo. Nel presente esempio essi sono in numero di due, ma potrebbero essere di meno (anche uno solo) o di pi? (tipicamente fino a un massimo di quattro) in funzione dell'entit? dell'allungamento che deve essere imposto al film, dello spessore del film e della velocit? di linea.

I successivi rulli R3, R4 e R5 sono rulli stiratori. Nel presente esempio essi sono in numero di tre, ma potrebbero anche essere in numero maggiore. Un primo allungamento del film F ? imposto dal rullo R4 sul rullo R3 e un secondo allungamento ? imposto dal rullo R5 sul rullo R4.

Preferibilmente, il rullo R4 ? spostabile orizzontalmente per consentire di variare la distanza fra il proprio asse di rotazione e gli assi di rotazione dei rulli R3 e R5 ad esso adiacenti. Nelle figure dalla 3 alla 5 il rullo R4 ? raffigurato in linea continua nella posizione in cui la distanza fra il proprio asse di rotazione e gli assi di rotazione dei rulli R3 e R5 ad esso adiacenti ? massima, mentre ? raffigurato in linea a tratti nella posizione in cui tale distanza ? minima.

I rulli stiratori R3, R4 e R5 possono essere riscaldati, ad esempio mediante un fluido termovettore che viene fatto fluire in un circuito a spirale all'interno del rullo, o mediante induzione.

I successivi rulli da R6 a R9 sono rulli termoregolati di stabilizzazione e raffreddamento. Nel presente esempio essi sono in numero di quattro, di cui i primi due, vale a dire i rulli R6 e R7, sono rulli ricottori (cio? rulli aventi la funzione di mantenimento in temperatura del film) mentre i rimanenti due, vale a dire i rulli R8 e R9, sono rulli raffreddatori (cio? rulli aventi la funzione di raffreddamento del film).

La stazione di stiro 10 comprende inoltre mezzi di regolazione termica atti a produrre una data variazione della temperatura del film F in modo differenziato lungo la sua larghezza in particolare a livello di opposte fasce laterali del film, mentre il film attraversa la stazione di stiro. In altre parole, tali mezzi di regolazione termica agiscono riscaldando e raffreddando opportunamente il film in modo localizzato, per imporre un dato profilo di temperatura del film nel senso della larghezza dello stesso.

Pi? precisamente, nell'esempio di realizzazione proposto sono previsti un primo gruppo di regolazione termica su un lato della macchina di stiro 10 (lato sinistro, rispetto all'osservatore della figura 5) e un secondo gruppo di regolazione termica su un lato opposto della macchina di stiro 10 (lato destro, rispetto all'osservatore della figura 5). Il primo gruppo di regolazione termica comprende in questo caso sia un gruppo riscaldatore 12 (di qui in avanti indicato come primo gruppo riscaldatore) sia un gruppo raffreddatore 16, mentre il secondo gruppo di regolazione termica comprende in questo caso solamente un gruppo riscaldatore 14 (di qui in avanti indicato come secondo gruppo riscaldatore). Il primo gruppo riscaldatore 12 ? predisposto per riscaldare le opposte fasce laterali del film F mentre il film si avvolge intorno al rullo R3, dunque prima che il film sia sottoposto a stiro. Il secondo gruppo riscaldatore 14 ? predisposto per riscaldare le opposte fasce laterali del film F mentre il film si avvolge intorno al rullo R4, dunque mentre il film ? sottoposto a stiro. Il gruppo raffreddatore 16 ? predisposto per raffreddare le opposte fasce laterali del film F mentre il film si avvolge intorno al rullo R5, dunque prima del rilascio della tensione di stiro, ed ? inoltre preferibilmente predisposto anche per raffreddare i bordi esterni del film F mentre il film si avvolge intorno al rullo R3, e dunque mentre le rimanenti porzioni delle fasce laterali del film sono sottoposte a riscaldamento mediante il primo gruppo riscaldatore 12.

A tale proposito, le figure 7 e 8 mostrano esempi semplificati di profili di temperatura del film F impostabili tramite i mezzi di regolazione termica della stazione di stiro 10 prima e durante l'azione di stiro del film F. In tali figure, l'asse delle ascisse indica la coordinata trasversale y del film F, a partire da un bordo laterale dello stesso, mentre l'asse delle ordinate indica la temperatura T. Il grafico mostra solo una parte della larghezza del film F, essendo il profilo di temperatura simmetrico rispetto alla mezzeria del film F.

Con riferimento alla figura 7, in un esempio di utilizzo della macchina di stiro 10 la temperatura del film F durante l'operazione di stiro viene aumentata a un valore T2 lungo le intere fasce laterali del film F (una sola delle quali ? mostrata in figura), di larghezza w2, mentre nella rimanente zona centrale del film F, di larghezza w1, la temperatura rimane a un valore T1 minore di T2. Naturalmente, come risulter? chiaro dalla successiva parte della descrizione, ? possibile aumentare la temperatura in modo differenziato lungo ciascuna fascia laterale del film F, in modo da avere un profilo di temperatura variabile, anzich? costante come in figura 7, lungo ciascuna fascia laterale.

Nell'esempio di figura 8, invece, all'azione di riscaldamento delle fasce laterali del film ? associata un'azione di raffreddamento dei bordi esterni del film, di larghezza w3. Il profilo di temperatura del film F comprende dunque in questo caso un tratto costante di valore T1 nella zona centrale, un tratto costante di valore T3 minore di T1 a ciascuno dei due bordi esterni del film e un tratto costante di valore T2 maggiore di T1 lungo la rimanente parte, di larghezza pari a w2 - w3, di ciascuna delle opposte fasce laterali del film F. Anche in questo caso, sar? possibile impostare una temperatura T2 variabile, anzich? costante, nel tratto di ciascuna delle due fasce laterali del film F sottoposto a riscaldamento. Nell'esempio di realizzazione qui proposto, i gruppi riscaldatori 12 e 14 e il gruppo raffreddatore 16 sono realizzati come gruppi soffiatori di aria atti a emettere sul film F aria calda, nel caso dei gruppi riscaldatori 12 e 14, e aria a temperatura ambiente (o aria raffreddata), nel caso del gruppo raffreddatore 16. Pi? in particolare, i gruppi riscaldatori 12 e 14 e il gruppo raffreddatore 16 sono predisposti per soffiare aria (riscaldata, a temperatura ambiente o raffreddata) sulle due opposte fasce laterali del film F, la cui larghezza w2 ? di volta in volta impostabile a seconda delle specifiche esigenze, in modo da variare le caratteristiche termofisiche del film in corrispondenza di tali fasce laterali per indurre una desiderata modifica dello spessore del film a seguito del neck-in. A tale scopo, ciascuno dei gruppi 12, 14 e 16 comprende una coppia di dispositivi soffiatori di aria, indicati con 12a e 12b per il primo gruppo riscaldatore 12, con 14a e 14b per il secondo gruppo riscaldatore 14 e con 16a e 16b per il gruppo raffreddatore 16, associati ciascuno a un rispettivo lato del film F.

I dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b del primo gruppo riscaldatore 12 sono movimentabili nel senso della larghezza del film F, cio? in direzione parallela all'asse di rotazione di ciascuno dei rulli R1-R9 della stazione di stiro 10, preferibilmente in modo indipendente l'uno rispetto all'altro, per adattarsi a diverse larghezze di film. Nell'esempio proposto, come mostrato nelle figure 3 e 6, i dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b sono montati su rispettivi carrelli 18a e 18b, che a loro volta sono montati in modo scorrevole lungo rispettive guide 20a e 20b e sono comandati a traslazione lungo tali guide mediante i rispettivi motori 22a e 22b per il tramite di rispettivi meccanismi di conversione del moto, ad esempio del tipo a vite e madrevite.

Con riferimento alla figura 4, i dispositivi soffiatori di aria 14a e 14b del secondo gruppo riscaldatore 14 sono, analogamente a quanto sopra descritto in relazione al primo gruppo 12, movimentabili nel senso della larghezza del film F, cio? in direzione parallela all'asse di rotazione di ciascuno dei rulli R1-R9 della stazione di stiro 10, preferibilmente in modo indipendente l'uno rispetto all'altro, per adattarsi a diverse larghezze di film. Nell'esempio proposto, i dispositivi soffiatori di aria 14a e 14b sono montati su rispettivi carrelli 24a e 24b, che sono a loro volta montati in modo scorrevole lungo rispettive guide 26a e 26b e comandati a traslazione lungo tali guide mediante i rispettivi motori 28a e 28b per il tramite di rispettivi meccanismi di conversione del moto, ad esempio del tipo a vite e madrevite.

Nell'esempio di realizzazione qui proposto, i gruppi riscaldatori 12 e 14 sono configurati per soffiare aria calda su tratti di film F avvolti intorno a rulli di stiro adiacenti, in particolare i rulli R3 e R4, in modo da soffiare aria su entrambe le opposte facce del film e garantire cos? un riscaldamento quanto pi? possibile omogeneo attraverso lo spessore del film. In alternativa, uno dei gruppi riscaldatori 12 e 14 o entrambi questi gruppi potrebbero essere configurati per soffiare aria calda su un tratto teso del film F compreso fra i due rulli adiacenti R3 e R4.

I dispositivi soffiatori di aria 16a e 16b del gruppo raffreddatore 16 si trovano sul medesimo lato (lato di sinistra, rispetto all'osservatore della figura 5) dei dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b del primo gruppo riscaldatore 12 rispetto ai rulli R1-R9 della stazione di stiro 10 e sono dunque vantaggiosamente connessi in modo solidale a traslazione con i dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b, cos? da essere movimentati insieme a questi dai motori 22a e 22b nel senso della larghezza del film F.

Con riferimento ora in particolare alle figure 9 e 10 (che mostrano in particolare il dispositivo soffiatore di aria 12b, ma che ? applicabile anche all'altro dispositivo soffiatore di aria 12a del primo gruppo riscaldatore 12), ciascuno dei due dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b del primo gruppo riscaldatore 12 comprende una pluralit? di tubi 30 disposti affiancati a una data distanza l'uno all'altro nel senso della larghezza del film F e una corrispondente pluralit? di ugelli diffusori 32, ciascuno connesso all'estremit? di uscita (nel presente caso l'estremit? inferiore) di un rispettivo tubo 30. Ad esempio, gli ugelli diffusori 32 possono essere in numero di 6, come nella forma di realizzazione illustrata nelle figure, avere una larghezza di soffio dell'ordine di 40 mm ed essere disposti ad una distanza interasse di 70 mm l'uno dall'altro, in maniera tale per cui ciascuno dei dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b sia in grado di soffiare aria calda su una fascia laterale di film di larghezza dell'ordine di 400 mm (o anche inferiore, ad esempio diminuendo l'interasse e/o il numero di ugelli diffusori aperti).

I dispositivi soffiatori di aria 14a e 14b del secondo gruppo riscaldatore 14 presentano una struttura analoga a quella dei dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b del primo gruppo riscaldatore 12, come si pu? evincere ad esempio dalla figura 4.

Nell'esempio di realizzazione qui proposto, in cui i gruppi riscaldatori 12 e 14 sono configurati per riscaldare il film F mentre questo si avvolge rispettivamente sul rullo di stiro R3 e sul rullo di stiro R4, gli ugelli diffusori 32 presentano in vista laterale un profilo divergente e hanno un bordo di uscita 32a a forma di arco di circonferenza, preferibilmente di raggio pari (o molto vicino) al raggio del rispettivo rullo di stiro.

Ciascuno dei dispositivi soffiatori di aria 12a, 12b e 14a, 14b del primo e del secondo gruppo riscaldatore 12 e 14 pu? essere controllato in modo da emettere, da ciascuno dei suoi ugelli diffusori 32, aria a una data temperatura, cos? da riscaldare in modo differenziato i vari tratti di ciascuna fascia laterale del film F. In altre parole, poich? ciascun ugello diffusore 32 emette aria su un certo tratto della fascia laterale del film F, controllando la temperatura dell'aria emessa da ciascun ugello diffusore 32 ? possibile regolare l'entit? del riscaldamento di ciascun tratto di fascia laterale del film F.

Con riferimento anche alla figura 11, secondo la forma di realizzazione qui proposta ciascun tubo 30 contiene al suo interno un elemento riscaldante 34, ad esempio una resistenza elettrica, atto a riscaldare l'aria che fluisce lungo il tubo stesso. In alternativa, o in aggiunta, a elementi riscaldanti posizionati all'interno dei tubi 30, potrebbero essere previsti elementi riscaldanti posizionati a monte dei tubi. In altre parole, il riscaldamento dell'aria emessa dai dispositivi soffiatori di aria 12a, 12b e 14a, 14b del primo e del secondo gruppo riscaldatore 12 e 14 pu? avvenire o all'interno dei tubi 30, o a monte dei tubi 30 o parte a monte dei tubi 30 e parte all'interno dei tubi 30. In quest'ultimo caso, i tubi 30 possono ricevere aria preriscaldata alla stessa temperatura e, se necessario, aumentare ulteriormente la temperatura dell'aria tramite i rispettivi elementi riscaldanti 34, in modo che da ciascun tubo 30, e quindi da ciascun ugello diffusore 32, fuoriesca aria calda alla temperatura desiderata. Ove previsti, gli elementi riscaldanti 34 sia dei dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b del primo gruppo riscaldatore 12 sia dei dispositivi soffiatori di aria 14a e 14b del secondo gruppo riscaldatore 14 sono vantaggiosamente controllabili indipendentemente l'uno dall'altro proprio allo scopo di permettere di impostare per ciascun tubo 30, e dunque per ciascun ugello diffusore 32, la desiderata temperatura dell'aria.

In prossimit? dell'uscita del tubo 30, cio? dell'imbocco dell'ugello diffusore 32, ? vantaggiosamente montata una sonda termica 36 (ad esempio una termocoppia) atta a monitorare la temperatura dell'aria in uscita dal tubo 30.

I tubi 30 dei dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b del primo gruppo riscaldatore 12 sono collegati a una sorgente di aria 38 (ad esempio un ventilatore o un compressore) tramite rispettivi collettori 40a e 40b e rispettivi condotti di alimentazione 42a e 42b, ciascuno interposto fra la sorgente di aria 38 e il rispettivo collettore 40a, 40b. Analogamente, i tubi 30 dei dispositivi soffiatori di aria 14a e 14b del secondo gruppo riscaldatore 14 sono collegati alla sorgente di aria 38 tramite rispettivi collettori 44a e 44b e rispettivi condotti di alimentazione 46a e 46b, ciascuno interposto fra la sorgente di aria 38 e il rispettivo collettore 44a, 44b.

La stazione di stiro 10 comprende inoltre mezzi di controllo del flusso (non mostrati, ma comunque di tipo per s? noto) atti a controllare il flusso di aria attraverso ciascuno dei tubi 30. Abilitando il flusso di aria attraverso un numero maggiore o minore di tubi 30, la stazione di stiro 10 ? cos? in grado di controllare la larghezza delle fasce laterali del film F su cui agiscono il primo gruppo riscaldatore 12 e il secondo gruppo riscaldatore 14. Inoltre, regolando la portata d'aria attraverso i tubi 30 ? possibile regolare l'azione di riscaldamento prodotta dal primo gruppo riscaldatore 12 e dal secondo gruppo riscaldatore 14.

In sintesi, quindi, l'effetto di riscaldamento differenziato tratto per tratto lungo la larghezza del film pu? essere ottenuto regolando, per ciascun ugello diffusore, la temperatura e mantenendo costante la portata d'aria o regolando, per ciascun ugello diffusore, la portata d'aria e mantenendo costante la temperatura o ancora regolando, per ciascun ugello diffusore, sia la portata d'aria sia la temperatura.

Anche se nella forma di realizzazione qui proposta il riscaldamento del film ? ottenuto mediante soffiaggio di aria calda, sono altres? possibili altre modalit? di riscaldamento, ad esempio per conduzione o irraggiamento o una combinazione delle stesse.

Con riferimento ora alle figure 9 e 10, nella forma di realizzazione qui proposta ciascun dispositivo soffiatore di aria 16a, 16b del gruppo raffreddatore 16 comprende un ugello diffusore 48 che tramite un collettore 50 ? connesso a un condotto di alimentazione 52.

Nel presente caso ? previsto un unico ugello diffusore 48 estendentesi per una data larghezza in modo da essere in grado di emettere aria su una fascia di film F di corrispondente larghezza. I condotti di alimentazione 52 dei dispositivi soffiatori di aria 16a e 16b del gruppo raffreddatore 16 sono anch'essi collegabili mediante mezzi di controllo del flusso (non mostrati) alla sorgente di aria 38, ma a differenza dei tubi 30 dei gruppi riscaldatori 12 e 14 non sono provvisti di elementi riscaldanti. In alternativa, i condotti di alimentazione 52 potrebbero essere collegati a una sorgente di aria diversa da quella che fornisce aria ai gruppi riscaldatori 12 e 14. Fra la sorgente di aria, sia essa la sorgente di aria 38 o una sorgente di aria distinta, e i condotti di alimentazione 52 possono essere previsti mezzi raffreddatori per raffreddare l'aria che viene alimentata tramite i condotti di alimentazione 52 agli ugelli diffusori 48 del gruppo raffreddatore 16. Anche i dispositivi soffiatori di aria 16a, 16b del gruppo raffreddatore 16 potrebbero comprendere ciascuno, cos? come i dispositivi soffiatori di aria 12a, 12b e 14a, 14b del primo e del secondo gruppo riscaldatore 12 e 14, una pluralit? di ugelli diffusori, invece di un singolo ugello diffusore 48, cos? da essere in grado di raffreddare in modo differenziato i vari tratti di ciascuna fascia laterale del film.

Con riferimento ora in particolare alla figura 9, preferibilmente ciascun dispositivo soffiatore di aria 16a e 16b del gruppo raffreddatore 16 comprende inoltre un ulteriore ugello diffusore 54 che ? disposto a fianco degli ugelli diffusori 32 dei dispositivi soffiatori di aria 12a e 12b del primo gruppo riscaldatore 12, in particolare in posizione trasversalmente esterna rispetto agli ugelli diffusori 32, in modo da essere in grado di soffiare aria (a temperatura ambiente o raffreddata) sui bordi esterni del film F per ottenere un effetto di raffreddamento localizzato ai bordi esterni come mostrato in figura 8. Ciascun ugello diffusore 54 ? collegato tramite un rispettivo tubo 56 al medesimo condotto di alimentazione 52 che alimenta l'aria (a temperatura ambiente o raffreddata) all'ugello diffusore 48 del rispettivo dispositivo soffiatore di aria 16a o 16b.

I motori 22a e 22b associati al gruppo riscaldatore 12, i motori 28a e 28b associati al gruppo riscaldatore 14, gli elementi riscaldanti 34 e le sonde termiche 36 dei gruppi riscaldatori 12 e 14, i mezzi di controllo del flusso dei gruppi riscaldatori 12 e 14 e del gruppo raffreddatore 16 e la sorgente di aria 38 sono operativamente connessi a un'unit? elettronica di controllo (non mostrata) che gestisce il funzionamento della stazione di stiro (o pi? in generale dell'intero impianto per la produzione di film soffiati) secondo predeterminate logiche di controllo. Ad esempio, l'unit? elettronica di controllo comander? a inizio ciclo i motori 22a, 22b, 28a e 28b per posizionare opportunamente nel senso della larghezza del film i dispositivi soffiatori di aria 12a, 12b e 14a, 14b dei gruppi riscaldatori 12 e 14, nonch? i dispositivi soffiatori di aria 16a e 16b del gruppo raffreddatore 16, a seconda della larghezza del film F in ingresso nella stazione di stiro 10, in modo da riscaldare e raffreddare le fasce laterali del film stesso. Inoltre, in funzione delle caratteristiche del film prodotto e di opportuni parametri di processo l'unit? elettronica di controllo controller?, tramite i mezzi di controllo del flusso, il flusso di aria da emettere attraverso gli ugelli diffusori 32 dei dispositivi soffiatori di aria 12a, 12b e 14a, 14b dei gruppi riscaldatori 12 e 14 e attraverso gli ugelli diffusori 48 e 54 dei dispositivi soffiatori di aria 16a e 16b del gruppo raffreddatore 16 in modo da riscaldare e raffreddare fasce laterali di una data larghezza, eventualmente anche in modo differenziato lungo la larghezza di ciascuna fascia laterale del film F (ad esempio riscaldando maggiormente le zone lateralmente pi? esterne di ciascuna fascia laterale del film F e raffreddando i bordi esterni come mostrato in figura 8). Tramite le sonde termiche 36 montate in prossimit? dell'uscita dell'aria dagli ugelli diffusori 32 dei dispositivi soffiatori di aria 12a, 12b e 14a, 14b dei gruppi riscaldatori 12 e 14, l'unit? elettronica di controllo riceve in tempo reale informazioni relative alla temperatura dell'aria in uscita da ciascun ugello diffusore 32 e pu? cos? regolare opportunamente il flusso di aria in uscita da ciascun ugello diffusore 32 e/o comandare opportunamente gli elementi riscaldanti 34 di ciascun tubo 30 (comandandone l'attivazione e disattivazione e/o eventualmente anche regolandone l'azione di riscaldamento) in modo da ottenere la desiderata azione di riscaldamento sulle fasce laterali del film F che attraversa la stazione di stiro 10.

Come detto in precedenza, si ? sperimentalmente constatato che un'opportuna variazione delle caratteristiche termofisiche delle fasce laterali del film ottenuta riscaldando tali fasce laterali prima e durante l'operazione di stiro (oltre che, preferibilmente, raffreddando i bordi laterali del film prima dell'operazione di stiro), ed eventualmente anche raffreddando tali fasce laterali una volta rilasciata la tensione di stiro, permette di ottenere un profilo di spessore del film con una zona centrale di spessore uniforme pi? estesa rispetto alla tecnica nota, e quindi con zone laterali da scartare di larghezza minore. Ci? permette chiaramente di aumentare la produttivit? dell'impianto e di ridurre i costi legati al riciclo degli scarti del film.

La presente invenzione ? stata fin qui descritta con riferimento a sue modalit? di implementazione preferite. ? da intendersi che possono essere previste altre modalit? di implementazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (18)

RIVENDICAZIONI

1. Stazione di stiro (10) per un impianto per la produzione di film plastico (F), comprendente una pluralit? di rulli (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9) intorno a cui durante il funzionamento il film (F) prodotto tramite processo in bolla o processo cast viene fatto passare per esercitare sul film (F) un'azione di stiro longitudinale,

caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) predisposti per produrre una data variazione di temperatura del film (F) in modo differenziato sulla sua larghezza, mentre il film (F) attraversa la stazione di stiro (10).

2. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) sono predisposti per riscaldare almeno parte di due opposte fasce laterali del film (F), prima che il film (F) sia soggetto a stiro e/o mentre il film (F) ? soggetto a stiro.

3. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) comprendono un primo gruppo riscaldatore (12) avente due distinti dispositivi riscaldatori (12a, 12b), ciascuno configurato per riscaldare almeno parte di una rispettiva fascia laterale del film (F).

4. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 3, in cui ciascuno dei dispositivi riscaldatori (12a, 12b) di detto primo gruppo riscaldatore (12) ? configurato per riscaldare almeno parte della rispettiva fascia laterale del film (F) in modo differenziato nel senso della larghezza di detta fascia laterale.

5. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, in cui i dispositivi riscaldatori (12a, 12b) di detto primo gruppo riscaldatore (12) sono posti in prossimit? di un primo rullo (R3) di detta pluralit? di rulli (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9), per riscaldare il film (F) prima e durante l?avvolgimento intorno a detto primo rullo (R3), o fra una coppia di rulli adiacenti di detta pluralit? di rulli (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9), per riscaldare il film (F), su una prima faccia dello stesso, nel tratto teso fra detta coppia di rulli adiacenti.

6. Stazione di stiro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 3 alla 5, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) comprendono inoltre un secondo gruppo riscaldatore (14) avente due distinti dispositivi riscaldatori (14a, 14b), ciascuno configurato per riscaldare almeno parte di una rispettiva fascia laterale del film (F).

7. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 6, in cui ciascuno dei dispositivi riscaldatori (14a, 14b) di detto secondo gruppo riscaldatore (14) ? configurato per riscaldare almeno parte della rispettiva fascia laterale del film (F) in modo differenziato nel senso della larghezza di detta fascia laterale.

8. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 5 e secondo la rivendicazione 6 o la rivendicazione 7, in cui i dispositivi riscaldatori (14a, 14b) di detto secondo gruppo riscaldatore (14) sono posti in prossimit? di un secondo rullo (R4) di detta pluralit? di rulli (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9), adiacente a, e a valle di, detto primo rullo (R3), per riscaldare il film (F) mentre si avvolge intorno a detto secondo rullo (R4), o fra detto primo rullo (R3) e detto secondo rullo (R4), per riscaldare il film (F), su una seconda faccia dello stesso opposta a detta prima faccia, nel tratto teso fra detti primo e secondo rullo (R3, R4).

9. Stazione di stiro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 8, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) sono inoltre predisposti per raffreddare almeno parte di dette fasce laterali del film (F), successivamente al riscaldamento delle stesse.

10. Stazione di stiro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 9, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) sono inoltre predisposti per raffreddare i bordi pi? esterni di dette fasce laterali del film (F), simultaneamente al riscaldamento delle restanti parti di dette fasce laterali del film (F).

11. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 9 o la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) comprendono inoltre un gruppo raffreddatore (16) avente due distinti dispositivi raffreddatori (16a, 16b), ciascuno configurato per raffreddare almeno parte di una rispettiva fascia laterale del film (F).

12. Stazione di stiro secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) sono realizzati come mezzi soffiatori di aria atti a soffiare sul film (F) aria calda per riscaldare il film (F) e/o aria a temperatura ambiente o aria raffreddata per raffreddare il film (F).

13. Stazione di stiro secondo la rivendicazione 12, in cui detti mezzi di regolazione termica (12, 14, 16) sono predisposti per variare la temperatura e/o la portata del flusso d'aria emesso sul film (F).

14. Impianto per la produzione di film plastico (F), comprendente una stazione di stiro (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.

15. Procedimento per stirare un film plastico (F) prodotto tramite processo in bolla o processo cast, caratterizzato dal fatto di comprendere l'operazione di regolare la temperatura del film (F) in modo differenziato sulla sua larghezza, mentre il film (F) attraversa ed ? sottoposto a stiro in una stazione di stiro (10), in modo da modificare le caratteristiche termofisiche del film (F) in corrispondenza almeno di fasce laterali del film (F) per indurre una desiderata modifica dello spessore del film (F) a seguito dell'azione di stiro.

16. Procedimento secondo la rivendicazione 15, in cui detta operazione di regolare la temperatura del film (F) viene eseguita riscaldando e, contemporaneamente e/o successivamente, raffreddando almeno parte di dette fasce laterali del film (F).

17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, in cui il riscaldamento del film (F) viene ottenuto soffiando aria calda sul film (F), mentre il raffreddamento del film (F) viene ottenuto soffiando aria a temperatura ambiente o aria raffreddata sul film (F).

18. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui la temperatura del film (F) viene regolata controllando la temperatura e/o la portata del flusso d'aria soffiato sul film (F).