IT8224141A1 - Procedimento ed apparecchiatura per formare film mediante gonfiaggio - Google Patents
Procedimento ed apparecchiatura per formare film mediante gonfiaggioInfo
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- IT8224141A1 IT8224141A1 ITMI1982A024141A IT2414182A IT8224141A1 IT 8224141 A1 IT8224141 A1 IT 8224141A1 IT MI1982A024141 A ITMI1982A024141 A IT MI1982A024141A IT 2414182 A IT2414182 A IT 2414182A IT 8224141 A1 IT8224141 A1 IT 8224141A1
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- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
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Description
DOCUMENTAZIONE
RILEGATA
JACOBACCI - CASETTA &
?-?.?. PFRANf DESCRIZIONE del brevetto per Invenzione Industriale
dal titolo:
"Procedimento ed apparecchiatura per formare MSN 57 P 1197-4 4
film mediante gonfiaggio"
V
di : MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES, LTD . ,
di nazionalit? giapponese, con sede in
2-5, 3-chome , Kasumigaseki , Chiyoda-ku,
Tokyo, Giappone, e
PLACO CO., LTD, di nazionalit? giapponese,
con sede in 4?1-8, Kamiaoki, Kawaguchi-shi ,
Saitama-ken, Giappone.
Inventori designati: Takumi FUJISAKI, Tosh?ro OZAKI
Tadao ADACHI
Depositata il : - 9 NOV. 1982
241 4 1 A/82
R I A S S U N T O
Nella manifattura di un film per
gonfiaggio nella formatura di una resina termoplastica dotata di una tensione in fuso non superiore
a 4 g in una bolla tubolare, una bolla tubolare
(53) estrusa da un ugello di estrusione viene
raffreddata in corrispondenza della sua superficie
interna circonferenziale mediante aria alimentata
da una prima apertura di alimentazione dell 'aria
(62). La superficie circonferenziale esterna
LL/lm 1 .
?W, WI-.ULim ? ???????
ap.A.
della bolla (.53) viene raffreddata con aria da un primo anello esterno di raffreddamento con aria (64) sistemato esternamente alla bolla (53). Il primo anello di raffreddamento con aria (64) presenta una piastra di guida (68) per guidare la bolla (53), una seconda apertura di alimentazione dell'aria (70) per alimentare aria tra la piastra di guida (68) e la bolla (53) da una porta di ingresso (68A) sistemata alla estremit? inferiore della piastra di guida (68) e una terza apertura di alimentazione dell'aria (72) per alimentare aria alla bolla da una porta di uscita (68B) sistemata alla estremit? superiore della piastra di guida. La bolla (53) che viene raffreddata mediante il primo anello esterno di raffreddamento con aria (64) viene ulteriormente raffreddata mediante l'aria alimentata da un secondo anello esterno di raffreddamento con aria (98). La bolla (53) viene solidificata.
0 0 0
JACOBACCI - CATTTA & PERANi
E.p.A D E S C R I Z I O N E
La presente invenzione riguarda un procedimento ed una apparecchiatura per formare un film mediante gonfiaggio e pi? particolarmente riguarda un procedimento ed una apparecchiatura per formare un film mediante gonfiaggio raffreddando con aria una resina termoplastica avente una tensione in fuso non superiore a 4 g.
Le resine termoplastiche da procedimenti a bassa e media pressione, come omopolimeri. di etilene o relativi copolimeri con o( -olefine, presentano generalmente una tensione in fuso inferiore ad esempio ai polietileni a bassa densit? da procedimenti ad alta pressione. Le resine termoplastiche che presentano bassa tensione in fuso sono dotate di una distribuzione ristretta ' del peso molecolare e di un piccolo numero di ramificazioni di lunga catena. Per queste ragioni, quando viene formata una bolla (.film tubolare) da una resina termoplastica fusa dotata di una piccola tensione in fuso, nello stadio di manifattura di un film per gonfiaggio, essa presenta una piccola resistanza alla pressione dell'aria, cio? una piccola forza nel mantenere la forma. In modo pi? specifico, quando l'aria viene soffiata
L^UIA & ????/?(
verso una bolla a velocit? relativamente elevata, la bolla pu? piegarsi o oscillare, oppure pu? avvenire una strozzatura, ci? che comporta la produzione di un prodotto difettoso, oppure impedisce l'ulteriore formatura.
Secondo un procedimento convenzionale di formatura di un film per gonfiaggio mediante formatura di una resina termoplastica dotata di una piccola tensione in fuso, la velocit? di un gas che fluisce per il raffreddamento non pu? essere aumentata al di sopra di un valore predeterminato, a differenza del caso di un polietilene a bassa densit? dal procedimento ad alta pressione. Pertanto la velocit? di formatura ? estremamente bassa, cio? ? ba^sa la produttivit? nel film per gonfiaggio.
Quando viene formato un film con spessore da 30 a 50 p da un polietilene a bassa densit? proveniente dal procedimento ad alta pressione, la velocit? di formatura ? generalmente da circa 50 a 60 metri/min. Tuttavia, quando si deve produrre un film dello stesso spessore da una resina termoplastica avente una tensione in fuso non superiore a 4 g, possono essere ottenute velocit? massime di formatura di? circa
JACOBACCI - CASETTA & PERANJ
ap.A
20 m/min. Se la resina termoplastica avente una piccola tensione in fuso viene formata ad una velocit? superiore a circa 20 m/min. , la velocit? dell'aria per raffreddare la bolla deve pure essere aumentata. Tuttavia se la velocit? per il raffreddamento vierie aumentata durante la formatura della resina termoplastica avente una piccola tensione in fuso, la bolla pu? piegarsi oppure si pu? formare una strozzatura nella bolla, ci? che comporta una produzione di prodotti difettosi, oppure impedisce l'ulteriore formatura.
La fig. 1 mostra un procedimento convenzionale per la formatura di un film per gonfiaggio. Secondo questo procedimento, allo scopo di raffreddare la bolla, l'aria viene soffiata da un anello esterno 14, di raffreddamento con aria lungo la superficie circonferenziale esterna di una bolla 12, che fuoriesce da una filiera 10. Quando la velocit? dell'aria verso la bolla 12 viene aumentata in questo procedimento, viene formato un collo 16 nella bolla per diminuire la zona di scambio termico (.zona per il calore di scambio) . In alcuni casi un incremento nella . velocit? dell'aria verso la bolla 12 comporta l'impedimento della formatura ulteriore. Cos?
?MCOBACCI - CASETTA & PERANf
&p. A.
la velocit? dell 'aria pu? essere aumentata sopra un valore predeterminato. Poich? il raffreddare la bolla richiede una quantit? considerebole di tempo, la velocit? di formatura della resina termoplastica avente una piccola tensione in fuso non pu? essere aumentata. Per formare un film con spessore 50 yu da un copolimero etilene-(X -olefina, una velocit? massina dell'aria ? 15 m/sec. ed una velocit? massima di formatura ? di 20 m/min .
La fig. 2 mostra un altro procedimento convenzionale in cui un anello 18 di raffreddamento con aria viene sistemato internamente ad una bolla 12.
L'aria proveniente dall'anello 18 di raffreddamento con aria viene soffiata lungo la superficie circonf erenziale interna d? una bolla 12 cos? da raffreddare la bolla 12 che fuoriesce dalla filiera 13. Secondo questo procedimento convenzionale, se la velocit? dell'aria viene aumentata al di sopra di un valore predeterminato, l'interno della bolla viene mantenuto ad una pressione ridotta cos? da formare ancora un collo 16. Cos? la velocit? dell'aria per raffreddare la bolla non pu? essere aumentata al
u iuimini
S-p.A.
di sopra di un valore predeterminato anche in questo procedimento. In altre parole, la velocit? di formatura della resina termoplasticata, dotata di una bassa tensione in fuso, non pu? essere aumentata. Allo scopo di formare un film con spessore di 50 ya da un copolimero etilene- (?. -olefina, una velocit? massina dell'aria ? di 14 m/sec. ed una velocit? massima di formatura ? di 15 m/min .
La fig. 3 mostra ancora un altro procedimento convenzionale in cui esiste una combinazione del procedimento di raffreddamento esterno illustrato nella fig. 1 e del procedimento di raffreddamento interno illustrato nella fig.
2. Anche con questo procedimento convenzionale illustrato nella fig. 3, pu? essere ottenuta una velocit? massima di formatura di soli 35 m/min., che costituisce la somma della velocit? massima -di formatura del procedimento con raffreddamento esterno, che ? pari a 20 m/min. e della velocit? massima di formatura con il procedimento con raffreddamento interno che ? pari a 15 m/min. Se la velocit? di formatura viene aumentata al di sopra di 35 m/min. secondo questo procedimento, aumentando la velocit? dell'aria, si
JACDBACCI - CASETTA & PERA NI B. p, A.
forma un collo acuto che rende impossibile qualsiasi ulteriore formatura della resina.
Secondo un ulteriore procedimento
convenzionale illustrato nella fig. 4 una piastra
di guida cilindrica 20 viene sistemata esternamente
alla bolla 12. Secondo questo procedimento,
l'interno della piastra di guida 20 viene sottoposto ad una pressione ridotta quando viene aumentata
la velocit? dell'aria del raffreddamento esterno.
Questa pressione ridotta provoca la piegatura
della bolla 12 per provocare il contatto della
bolla 12 con la piastra di guida 20. Per questa
ragione la velocit? dell'aria non pu? essere
aumentata; pertanto non pu? essere aumentata
la velocit? di formatura. Per formare un film
con spessore di 50 yu da un copolimero etileney ^ c ;
- OC -olefina, una velocit? massima di formatura ? >
' f ? ? 30 m/min.
La velocit? dell'aria qui utilizzata
? un valore misurato con un anemometro a filo
caldo, in corrispondenza della porta di soffiaggio
dell'anello di raffreddamento con aria.
La tensione in fuso qui utilizzata
? un valore fisico che viene misurato con un
"analizzatore di tensione in fuso" di tipo II
JMUUHAU;! ' CASETTA & PEPAMI
8.p.A.
(prodotto dalla Toyo Seiki Seisakusho K.K.) nelle seguenti condizioni:
Forma dell?ugello: diametro 2,09 mm ; lunghezza 8,0 mm
Velocit? di trasferimento del pistone: 15 mm/min. Temperatura di estrusione: 190?C per resina etilenica; 230?C per resina propilenica Velocit? di prelievo: 45 m/min.
Punto di misura della tensione: 500 mm al di sotto dell'ugello.
Secondo questo procedimento di misura, la tensione di un corpo di resina del tipo fibra che viene prelevato da un ugello, viene misurato con un analizzatore di tensione ad un punto situato a 500 mm al di sotto dell'ugello.
Nella formatura di un film per gonfiag- . gio da una resina termoplastica dotata di una tensione in fuso non superiore a 4 g, si richiede di raffreddare in modo efficiente una bolla senza provocare piegatura allo scopo di aumentare la produttivit?. In modo pi? specifico allo scopo di incrementare l'efficienza di raffreddamento, mantenendo la bolla in uno stato stabile, devono essesre soddisfatte le seguenti condizioni: a) Incremento della zona di scambio termico
?UIDUOMIJUI-LAtitlIA & PEPANI
aP.A.
b) Incremento della velocit? dell'aria di raffreddamento che viene soffiata contro la bolla.
c) Stabilizzazione della bolla; prevenzione della formazione di un collo o di piegatura.
Costituisce uno scopo della presente invenzione provvedere un procedimento ed una apparecchiatura per formare un film per gonfiaggio in cui la produttivit? di un film per gonfiaggio da una resina termoplasticata dotata di una tensione in fuso non superiore a 4 g, viene aumentata in modo da soddisfare le condizioni a), b) e c) che precedono.
Secondo un aspetto della presente invenzione, viene provvista una apparecchiatura per la formatura di una resina termoplastica avente una tensione in fuso non superiore a 4 g, in una bolla tubolare dotata di superfici circonferenziali interna ed esterna, che comprende mezzi di alimentazione per alimentare la resina fusa,
mezzi di estrusione per estrudere la resina fusa alimentata sotto forma di una bolla tubolare ,
primi mezzi di raffreddamento per raffreddare
la bolla alimentando un gas verso la superficie interna circonferenziale della bolla allo stato fuso,
secondi mezzi di raffreddamento, disposti in prossimit? di entrambi detti mezzi di estrusione e di detti primi mezzi di raffreddamento, per raffreddare la bolla allo stato fuso,detti secondi mezzi d? raffreddamento essendo dotati di mezzi di guida per guidare la bolla lungo una loro superficie interna dalla porta di ingresso per ricevere la bolla verso una porta di uscita per scaricare la bolla, primi mezzi di alimentazione del gas per alimentare il gas da detta porta di ingresso lungo la superficie interna di detti mezzi di guida e secondi mezzi di alimentazione del gas per alimentare il gas da detta porta di uscita verso la superficie esterna circonferenziale della bolla, la superficie interna di detti mezzi di guida definendo uno spazio nel quale la bolla fusa viene estrusa da detti mezzi di estrusione,
terzi mezzi di raffreddamento per raffreddare la bolla mediante alimentazione del gas alla bolla fusa che viene raffreddata da detti primi e secondi mezzi di raffreddamento, in modo tale JAUUBACCI-CASETTA & PERANI
B>p.A.
che la bolla viene solidificata.
Le figg. da 1 a 4 costituiscono viste schematiche in sezione che illustrano apparecchiature convenzionali per la formatura di film per gonfiaggio;
la fig. 5 ? una vista in sezione di una apparecchiatura per la formatura di un film per gonfiaggio secondo una attuazione, della presente invenzione;
la fig? 6 ? una vista in sezione che mostra una sezione del soffiaggio dell'aria di un primo anello di raffreddamento con aria illustrato nella fig. 5; ? ...
?la fig. 7 ? una vista piana che illustra un anello di regolazione della apparecchiatura illustrata nella fig. 5;
la fig. 8 ? una vista in sezione dell'anello di regolazione lungo la linea VIII-VIII della fig. 7; e
la fig? 9 ? una vista piana delle lame dell'anello di regolazione illustrato nella fig. 7.
Una attuazione della presente invenzione viene ora descritta con riferimento alle fig. da 5 a 9.
JAUUSACC! - CADETTA & PERA NI
S.JJ.A.
Come illustrato nella fig. 5 in una apparecchiatura 30 di formatura di un film per gonfiaggio, una tramoggia 34 per l'alimentazione di una resina termoplastica anulare ? , montata sull'estrusore 32. Un cilindro 38 per l'estrusione della resina termoplastica ? sistemato al di sotto della tramoggia 34. Una vite 36 ? collocata entro il cilindro 38. La resina alimentata dalla tramoggia 34 viene spinta verso una filiera 46, che verr? pi? oltre descritta, in seguito alla rotazione della vite 36. Un riscaldatore Inon illustrato) viene provvisto intorno al cilindro 38 per fondere la resina termoplastica che passa entro il cilindro ?38. La resina fusa viene alimentata dalla filiera 46 tramite un elemento 44 definente un percorso 42.
La filiera 46 presenta un filiera esterna 48 di forma cilindrica ed una filiera interna 50 sistemata all'interno della filiera esterna 48 in modo da essere concentrica con questa. Le filiere interna ed esterna 50 e 48 rispettivamente, definiscono tra di essere una fessura 52 per consentire il flusso verso 1'.alto " della resina fusa. Un ugello di estrusione 57 viene formato alla estremit? superiore della fessura 52 e la resina fusa viene estrusa dall'u
"WCDBACCI - CASETTA S Pfflw gello di estrusione 57 formando una bolla cilindrica 53 sotto forma di un film sottile come indicato
dalla linea tratteggiata nella figura. Una linea
54 dell'esausto viene sistemata lungo l'asse longitudinale della filiera interna 50 e presenta
una apertura 60 di aspirazione per aspirare l'aria alimentata ed una apertura 55 dell'esausto
per scaricare l'aria risucchiata. Sebbene non illustrato nella figura, l'apertura 55 dell'esausto
? collegata con una sorgente di vuoto ad una posizione inferiore alla filiera 46. L'apertura
di aspirazione 60 ? preferibilmente localizzata
in una posizione 50, 800 mm sopra la linea di ' freddo 114 che sar? pi? oltre descritta. Un percorso 56 dell'aria per alimentare aria per raffreddare la superficie interna circonferenziale . 4 della bolla 53 ? interposto tra la linea 54
V
dell'esausto e la filiera interna 50. Una prima apertura 62 di alimentazione dell'aria per soffiare l'aria lungo la superficie interna circonferenziale della bolla 53 viene formata alla estremit? superiore del percorso 56 dell'aria. Un soffiante,
(.non illustrata) ? collegata ad una estremit? inferiore 58 del percorso dell'aria 56.
Un primo anello esterno 64 di raffred
w.vs.im a h'tHAN/
damerfto per raffreddare la bolla 53 mediante soffiaggio dell'aria lungo la superficie circonferenziale esterna della bolla 53 ? sistemato alla estremit? superiore della filiera 46. Una piastra di guida o superficie interna 68 ? sistemata internamente al primo anello esterno 64 di raffreddamento con aria in modo da circondare la bolla 53, definendo cos? uno spazio che si estende verso .l'alto. Una porta di ingresso 68A ed una porta di uscita 68B sono formate alle estremit? inferiore e superiore rispettivamente della piastra di guida 68. Una seconda apertura 70 di alimentazione dell'aria ed una terza apertura 72 di alimentazione dell'aria sono formate ;lungo le periferie interne delle porte 68A e 68B - di ingresso e .rispettivamente di uscita, in modo da soffiare aria verso la ? sezione rastremata .
66 della bolla 53. Una pluralit? di aperture di immissione 75 per l'immissione di ?ria vengono formate lungo la periferia esterna del primo anello 64 esterno di raffreddamento con aria.
Le aperture di immissione 74 e la seconda?1 e terza apertura di alimentazione dell'aria 70 e 72, sono collegate tramite un percorso dell'aria 73. Le aperture di immissione 74 sono collegate
JAUUBACCl*CASETTA S.??????
8.p.A.
ad un dispositivo di circolazione (non illustrato).
La prima, seconda e terza apertura di alimentazione dell'aria 62,70 e 72 vengono ora descritte con maggiore dettaglio con riferimento alla fig. 6.
L!angolo V formato dall'asse longitudinale del foro formato tra la prima apertura 62 di alimentazione dell'aria e l'asse longitudinale della bolla 53, varia preferibilmente da 30 a 75?, esso ? pari a 45? secondo la presente attuazione. Quando l'angolo V ? 45?, la resina fusa (bolla) estrusa dall'ugello di estrusione 57 si espande all'est?rno, cio? verso ?la piastra di guida "68. L'aria proveniente dalla prima apertura 62 di alimentazione dell! aria, mantiene un equilibrio con l'aria proveniente dalla seconda apertura 70 di alimentazione dell'aria, per formare una sezione rastremata 66 della bolla.
53, mentre la superficie circonf erenziale interna della sezione rastremata 66 viene raffreddata.
L'angolo X formato dall'asse longitudinale del foro formato dalla seconda apertura 70 di alimentazione dell'aria e dall'asse longitudinale della bolla 53, varia preferibilmente ,da 0 a 10?; esso ? pari a 6? secondo la presente
JACDBACCI ' CASETTA & PERANI ap.A. attuazione. Quando l'angolo X ? 6?, la resina
fusa (.bolla), che viene - estrusa dall'ugello
di estrusione 57 e viene espansa verso l'interno,
viene mantenuta in uno stato stabile. L'aria
' proveniente dalla seconda apertura 70 di alimentazione dell'aria mantiene un equilibrio, con l'aria proveniente dalla prima apertura 62 di alimentazione dell'aria per formare, una sezione rastremata
66, mentre viene raffreddata la superficie esterna circonferenziale della sezione rastremata 66.
L'aria proveniente dalla seconda apertura 70
di alimentazione dell'aria viene guidata verso
l'alto dalla piastra di guida 68 e dalla bolla
53 con il collo .66. " ?
L'angolo Y formato dalla piastra di guida 68 e dall'asse che taglia l'asse longitudinale della bolla secondo un angolo rett
varia preferibilmente da 60 a 89? esso ? pari , a 84? secondo la presente attuazione. L'angolo
W formato dall'asse centrale del foro formato
dalla terza apertura 72 di alimentazione dell'aria
e dall'asse longitudinale della bolla 53 , ? preferibilmente 90?. Quando l'angolo W ? 90?,
la bolla 53 viene spinta internamente in modo
tale che la sezione rastremata 66 della bolla
Ui-.?CIIH Cx rtHAW
8-p.A.
53 non pu? essere in contatto con la piastra di guida 68, mentre viene raffreddata la sezione rastremata 66.
Poich? la prima, seconda e terza apertura di alimentazione dell'aria formano gli angoli V, X e W, la sezione rastremata 66 della bolla 53 non pu? essere in contatto con la piastra di guida 68. Inoltre, poich? le superfici circonferenzial i interna ed esterna ? della sezione rastremata 66 della bolla 53 vengono raffreddate simultaneamente, la zona di scambio termico pu? essere aumentata e pu? essere prevenuta la formazione di pieghe o grinze dovute alla differenza di temperatura tra le superficie' circonferenzial i interna ed esterna. Dato l'equilibrio esistente tra la quantit? di aria alimentata all'interno ed all'esterno della bolla 53, la quantit? di aria utilizzata per raffreddare la sezione rastremata 66 pu? essere aumentata senza provocare piegature della sezione rastremata 66.
Un meccanismo 65 di aggiustamento -dell'aria viene descritto con riferimento alla fig. 6, detto meccanismo aggiustando la quantit? di aria alimentata dalla seconda e terza apertura
? UUDHCU - UAKETJA & P^RAJW
8.p.A.
70 e 72 di alimentazione dell'aria, formate rispettivamente nel primo anello 64 esterno di raffreddamento con aria. Una prima maniglia 71 con i primi filetti 67 ed i quarti filetti 81 viene formata integralmente con la piastra di guida 68. Una seconda maniglia 77 con secondi filetti 75 viene formata integralmente con una piastra superiore 69 che, unitamente alla ^estremit? superiore della piastra di guida 68, definisce la terza apertura 72 di alimentazione dell'aria. I secondi filetti 75 possono ingranare con i primi filetti 67. I terzi filetti 79 che possono ingranare con i quarti- filetti 81 -sono formati ad un lato del primo anello esterno 645di raffreddamento con aria che ? posto adiacente alla prima- maniglia 71. La prima maniglia 71 viene ^atta ruotare intorno all'asse longitudinale della bolla allo scopo di aggiustare la quantit? d'aria da alimentare dalla seconda * apertura 70 di alimentazione dell'aria. Quindi la prima maniglia 71 si muove verticalmente e varia la luce della seconda apertura 70 di alimentazione dell'aria. La quantit? d'aria da alimentare dalla seconda apertura 70 di alimentazione dell'aria pu? cos? essere aggiustata. La seconda maniglia 77 viene fatta ruotare intorno all'asse della
??vunuui - UADtHA fc HtHANI
8.p.A.
bolla allo scopo di aggiustare la quantit? di aria da alimentare dalla terza apertura 72 di alimentazione dell'aria. Quindi la seconda maniglia 77 si muove verticalmente e varia la luce della terza apertura 72 di alimentazione dell'aria. In questo modo si pu? aggiustare la quantit? di aria da alimentare dalla terza apertura 72 di alimentazione dell'aria.
Come illustrato nella fig. .5, un diaframma ad iride 76, quale elemento regolatore per regolare la piegatura della bolla, ? sistemato sopra il primo anello esterno 64 di raffreddamento con aria, preferibilmente a met? strada ^ tra il primo anello esterno 64 di raffreddamento con aria ed un secondo anello 98 esterno ?di raffreddamento con aria.
Come illustrato nelle fig. da 7 a 9, il diaframma ad iride 76 presenta una base anulare 78 ed un anello rotante 80 che ha lo stesso diametro interno della base anulare 78 e che ? ruotabile. L'anello rotante 80 ? formato secondo una configurazione anulare che presenta lo stesso diametro interno della base anulare 78. Una maniglia 82 per la rotazione dell'anello rotante 80 ? .montata sulla superficie superiore
""??wu - CASETTA & PERAM Sp.A.
dell'anello rotante 80. Una pluralit? di lame
84 che sono capaci di estendersi verso il centro
del foro centrale dell'anello rotante 80 , in
seguito a movimento rotante della piastra rotante
80, sono sistemate tra la base anulare 78 e
l'anello rotante 80. Come illustrato nella fig?.
9 ciascuna lama 84 ? sistemata secondo una forma
ad arco e presenta un primo perno 86 di rotazione
fissato ad una porzione di estremit?. Il perno
86 di rotazione ? montato a rotazione tra la
base anulare 78 e l'anello rotante 80. Un scondo
perno 88 a slitta ? formato all'altra estremit?
di ciascuna lama 84. Ciascun secondo perno ,88
a slitta ? scorrevole lungo ciascuna scanalatura
di guida 90 formata nell'anello rotante 80.
Un numero conveniente di lame 84 ? sistemato
j
in modo da sovrapporsi nella direzione circonfe- | ? renziale. Con il diaframma ad iride 76 di tale costruzione, il diametro interno D pu? essere
variato azionando la maniglia 82.
Ritornando alla fig. 5, una unit?
di raffreddamento 94 viene sistemata sopra il
diaframma ad iride 76. L'unit? di raffreddamento
94 presenta un anello di tiraggio 96 per prelevare
l'aria che ? passata attraverso lo spazio tra
JACOBACCf - CASETTA & PERANJ
ap.A.
il diaframma ad iride 76 e la bolla, e presenta anche un secondo anello esterno 98 di raffreddamento dell'aria che ? posto sopra l?anello di tiraggio 96 e che soffia l'aria verso la bolla 53 cos? da raffreddare in modo secondario la bolla 53.
Una apertura di aspirazione 100 per il prelievo dell'aria lungo la superficie circonferenziale esterna della bolla 53 ? formato lungo la superficie circonferenziale interna dell'anello di; tiraggio 96. Una apertura 102 dell'esausto ? formata nella superficie circonfe^ renziale esterna dell?anello di tiraggio 96 cos? da comunicare con la apertura di aspirazione r A 100. La apertura dell?esausto 102 e collegata con una pompa dell'esausto (non illustrata).
Il secondo anello esterno 98 di raffreddamento con aria ? sistemato sull'anello di tiraggio 96 lungo la superficie circonferenziale esterna della bolla. -Una quarta apertura 104 di alimentazione dell'aria ? formata nella superficie circonferenziale interna del secondo anello esterno 98 di raffreddamento con aria internamente alla apertura di aspirazione 100 dell'anello di tiraggio 96, cio? in una posizione pi? prossima alla bolla che non l'apertura di aspirazione
?nuuoHLil'l OAdLl lA &P.A. PERANI
100. La massima parte dell'aria che raggiunge l'anello di tiraggio 96 viene cos? guidata alla apertura di aspirazione 100 dell'anello di tiraggio 96. Una apertura di aspirazione 106 comunicante con la quarta apertura 104 di alimentazione dell'aria ? formata nel secondo anello esterno 98 di raffreddamento con aria. L'apertura di aspirazione 106 ? collegata ad una soffiante (non illustrata) per l'alimentazione dell'aria. L'aria che viene alimentata dal primo anello esterno 64 per il raffreddamento con aria e che ha raffreddato la porzione inferiore della bolla 53 viene trasportata nell'anello di tiraggio 96 prima di raggiungere il secondo anello esterno 98 per il raffreddamento con aria. Quindi aria fredda viene alimentata alla bolla 53 dal secondo anello esterno 98 per il raffreddamento con aria, in modo tale che la ?bolla 53 pu? essere raffreddata con efficacia.
Sopra il secondo anello esterno 98 per il raffreddamento con aria, e sopra la linea di freddo 114 che verr? descritta pi? oltre, i rulli di regolazione 108 per la regolazione della piegatura della bolla 53 sono posti in contatto con la bolla 53. Una coppia di rulli
?????????? - CASETTA & PERAIW
8-p.A.
di presa 110 per la deformazione della bolla cilindrica 53 in una forma piatta e per il serraggio della bolla stessa tra di essi, ? sistemata sopra i rulli di regolazione 108. Una plurlait? di rulli di guida 112, per guidare la bolla 53 in contatto con essi, ? sistemata lungo la bolla 53 e tra i rulli di presa 110 ed i rulli di regolazione 108.
Viene ora descritto il modo di operazione della apparecchiatura di formatura del film mediante gonfiaggio secondo la attuazione sopra descritta.
La resina fusa che viene alimentata dall'estrusore 32 alla filiera 46 viene estrusa dall'ugello di estrusione 57 attraverso la fessura tra la filiera esterna 48 e la filiera interna 50 in uno spazio per formare la bolla 53. Durante la normale operazione dell'apparecchiatura 30, la bolla 53 viene continuamente prelevata dai rulli di presa 110.
La velocit? di prelievo dei rulli di presa 110 determina l'efficienza della formatura del film per gonfiaggio. In altre parole l'efficienza di formatura del film per gonfiaggio per unit? di tempo aumenta con l'aumentare della
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velocit? di prelievo da parte dei rulli di presa 110.
L'aria viene alimentata dalla prima apertura 62 di alimentazione dell'aria per raffreddare la superficie circonferenziale interna della sezione ?rastremata 66 della bolla 53 che viene estrusa verso l'alto dall'ugello di estrusione 57. Simultaneamente l'aria dalla seconda e dalla terza apertura 70 e 72 di alimentazione dell'aria, formate nel primo anello esterno 64 di raffreddamento con aria, viene alimentata per raffreddare la superficie circonferenziale esterna della sezione rastremata 66 della bolla 53. Nonostante l'aria alimentata dalla prima, seconda e terza apertura 62, 70 e 72 di alimentazione dell'aria, raffreddi la sezione rastremata 66, la sezione rastremata 66 della bolla 53 si trova ancora allo stato fuso e non ? ancora completamente solidificata.
L'aria alimentata dalla prima alla terza apertura di alimentazione dell'aria raffredda efficacemente la sezione rastremata 66 mantenendo un equilibrio cos? da prevenire la piegatura della sezione rastremata 66. Poich? la velocit? dell'aria dalla prima apertura 62 di alimentazione dell'aria si bilancia con quella proveniente dalla seconda
?,?,?.
e dalla terza apertura di alimentazione dell'aria, pu? essere aumentata la velocit? dell'aria. La sezione rastremata 66 della bolla 53 pu? essere formata nella forma desiderata aggiustando in modo adatto queste velocit? dell?aria. Il rapporto della velocit? dell'aria proveniente dalla prima apertura di alimentazione dell'aria rispetto a quella proveniente dal primo anello esterno 64 di raffreddamento con aria, viene preferibilmente regolato entro l'ambito di valori da 1:2 a 2:1, L'aria alimentata dalla prima apertura 62 di alimentazione dell'aria fluisce lungo la superficie circonferenziale interna della bolla 53 per raffreddare l'intera bolla 53 dall'interno e viene quindi scaricata dalla apertura' 60 di aspirazione alla estremit? superiore della linea 54 dell'esausto.' L'aria alimentata dalla sec?nda e dalla terza apertura 70 e 72 di alimentazione dell'aria, raffredda la superficie circonferenziale esterna della sezione rastremata 66 e quindi la superficie circonferenziale esterna della bolla 53 e fluisce verso l'alto lungo di essa.
L'aria che ha raffreddato la superficie circonferenziale esterna della bolla 53 e che ? fluita verso l'alto viene gradualmente riscaldata mediante scambio termico con la bolla e viene UHUJHAUCI - CASETTA & p?RANI
attenuata la sua funzione raffreddante. L'aria che ? fluita verso l'alto lungo la bolla raggiunge il diaframma ad iride 76. Parte dell'aria urta le lame 84 e viene deviata dalla direzione lungo la bolla 53. La rimanente parte dell'aria fluisce a velocit? elevata in una fessura predeterminata definita tra le lame 84 e la bolla 53. In questa maniera poich? la bolla 53 ? supportata dall'aria che fluisce rapidamente fuori dalla bolla e dall '-ria che fluisce internamente dalla bolla, la piegatura della bolla 53 viene evitata.
L'aria che ? passata attraverso il diaframma ad iride 76 raggiunge quindi l'anello di tiraggio 96. L'aria viene quindi assorbita dalla apertura di' aspirazione 100 per essere allontanata r all'esterno della bolla 53. In questa maniera l'anello di tiraggio 96' serve per allontanare l'aria che ha assolto il compito dello scambio di calore con la superficie c irconferenziale esterna della bolla 53 e che non ha pi? la funzione di raffreddamento.
Aria fresca di raffreddamento viene quindi alimentata alla bolla 53 dal secondo anello esterno 98 di raffreddamento con aria. Al secondo anello esterno 98 di raffreddamento con aria,
JAUUBAbU &p.&
l'aria viene alimentata alla bolla 53 dalla quarta apertura 104 di alimentazione dell'aria.
La linea di freddo 114 viene . formata nella bolla 53 che viene rapidamente raffreddata mediante aria fresca dal secondo anello esterno 98 di raffreddamento con aria. Una linea di freddo generalmente indica la posizione alla quale la resina fusa inizia a solidificare. Pertanto la resina fusa solidifica nella posizione sopra la linea di freddo 114.
Quando la bolla 53 viene rapidamente raffreddata mediante l'aria proveniente dal secondo anello esterno 98 di raffreddamento con .aria, essa diventa trasparente. Il livello del secondo anello 98 esterno di raffreddamento con aria ? preferibilmente posto entro 100 mm a partire dalla superficie superiore della filiera 46, per prevenire la rottura della bolla in seguito al distacco verso l'alto della bolla in forma fusa sotto il suo stesso peso quando la resina utilizzata presenta una tensione in fuso non superiore a 4 g.
La bolla solidificata 53 viene guidata mediante rulli di regolazione 108 e rulli di guida 112 e viene prelevata dai rulli di presa 110.
Un confronto delle velocit? di formatura delle attuazioni della presente invenzione rispetto a quelle della tecnica nota viene riportato sulla tabella che segue.
La resina A nella tabella presenta un valore di MFR Xindice di fusione in fuso) di 2,1 g/10 min. ed una densit? di 0,920 g/ml. La resina B nella tabella presenta un valore di MFR di 1,3 g/10 min. ed una densit? di 0,930 g/ml.
Come si pu? notare nella tabella che segue, la velocit? di formatura ottenibile con l'attuazione della presente invenzione ? due volte quella della tecnica nota. In accordo con ci? l'attuazione della pres?nte invenzione pu? provvedere una apparecchiatura per formazione di film per gonfiaggio con una produttivit? elevata.
TABELLA
velocit? di f?r tensione in 1
NO. grandezza materiale
matura ? . - fuso"' Velooit? dell?aria plastico
Larg. * Spessore [m/min.] [g] Esterna Interna
[mml . tp] [m/ sec] [m/sec]
I 500 x 50 70 04 9 25 20 A
II 500 x 50 . 80 , 1 ? 6 - 27 __ 21 . B
Attuazione
III 500 x 30 110 0,9 ? 25 20 A
IV 500 x 30 120 1,6 27 21 B
V 500 x 50 35. . ' 0,9 . 15 14 A tecnica no
ta (ili. . .
VI 500 x 30 60 . ; 0,9 15 14 A in f ig. 3 )
VII 500 x 50 20 0,9 15 A tecnica no
ta (ili,
Vili . 500 x . 30 3 0 - j ' ' * ^0 ,9 15. . A
SV ;.??^ :U in fig. 1) 8
s ?-?,?.
Come ? stato sopra descritto, in accordo con l'attuazione della presente invenzione, (a) la zona di scambio termico pu? essere aumentata raffreddando la bolla 53 dall?interno e dall'esterno della stessa; (,b) la quantit? di aria alimentata per unit? di tempo pu? essere aumentata incorporando un primo ed un secondo anello di raffreddamento con aria cos? da alimentare due volte la quantit? di aria di raffreddamento; e (c) la bolla pu? essere stabilizzata e si possono prevenire i fenomeni di strozzature e piegature mediante incorporazione di due aperture di alimentazione dell'aria e di una piastra di guida nel primo anello esterno di raffreddamento con aria e nelle prime aperture di alimentazione. In questo modo poich? le tre condizioni da (.a) a (c) precedentemente discusse possono- essere soddisfatte, la presente invenzione consente la formatura di un film per gonfiaggio con una velocit? di formatura o con una produttivit? che ? pari a due volte a quella ottenibile mediante la t?cnica nota.
Nella attuazione sopra descritta, l'angolo V nel quale l'aria viene soffiata dalla prima apertura di alimentazione dell'aria verso l'interno della bolla 53 viene stabilito a valori nell'ambito da 30 a 75?. Pertanto l'aria viene alimentata dalla prima apertura 62 di alimentazione dell'aria, applica una forza parallela alla sezione rastremasta 66 e alla forza perpendicolare alla sezione rastremata 66. L'aria si equilibra con la forza dell'aria che agisce sulla superficie circonferenziale esterna della bolla 53. Inoltre questa corrente d'aria sostiene la sezione 66 della bolla 53.
Poich? l'angolo W al quale l'aria viene soffiata dalla terza apertura 72 di alimentazione dell'aria viene scelto nell'ambito da 70 a 90?, viene prevenuto il contatto tra la piastra di guida 68 e la bolla alla-quale l'aria.viene soffiata 'dalla seconda apertura "70 di alimentazione dell 'aria. ? . ?
=? ' L'angolo X al quale viene soffiata l'aria proveniente dalla seconda apertura 70 dell'alimentazione dell'aria viene scelto nell'ambito da 0 a 10? allo scopo di sostenere ,la bolla in cooperazione con l'aria proveniente dalla prima apertura di alimentazione dell'aria.
Poich? l'angolo inclinato Y della piastra di guida viene scelto nell'ambito da 60 a 89?,- la(sezione rastremata della bolla pu? essere espansa secondo la forma desiderata lungo la pia-~~w?uu - ujBETTA & PERAMf
stra di guida 68, in questo modo vengono prevenute strozzature .
La presente invenzione non ? limitata alle attuazioni particolari sopra descritte; varie ed altre modifiche e cambiamenti possono essere apportati entro lo spirito e la portata della presente invenzione.
Ad esempio nella attuazione sopra descritta, la bolla viene prelevata in direzione opposta a quella della gravit?. Tuttavia effetti simili possono essere ottenuti con una apparecchiatura nella quale la bolla viene prelevata secondo una direzione diversa come una direzione lungo la direzione di gravit? o la direzione orizzontale.
Nella attuazione sopra .descritta, il primo anello esterno 64 di raffreddamento con aria presenta due aperture 70 e 72 di alimentazione dell'aria. Tuttavia risulta possibile formare una pluralit? di aperture di alimentazione dell'aria tra la prima e la seconda apertura 70 e 72 di alimentazione dell'aria per ottenere effetti simili.
Nella attuazione sopra descritta, un anello di tiraggio per allontanare l'aria con funzione degradata di raffreddamento viene sistema
to sotto il secondo anello esterno di raffreddamento con aria. Tuttavia la presente invenzione non ? limitata a ci?; l'anello di tiraggio pu? essere omesso. In questo caso l'aria con funzione degradata di raffreddamento viene bloccata da un corpo a scatola definente il secondo anello esterno di raffreddamento con aria e viene allontanata all'esterno della bolla.
Effetti simili possono ancora essere ottenuti incorporando una pluralit? di anelli esterni di raffreddamento con aria tra il primo ed il secondo anello esterno di raffreddamento con aria. In questo caso* poich? la bolla pu? essere raffreddata a stadi, essa pu? essere 'raffreddata efficientemente. Inoltre poich? la quantit? totale dell?aria di raffreddamento pu? essere distribuita uniformemente ai rispettivi anelli esterni di ' raffreddamento con aria, la velocit? dell'aria da ciascun anello esterno di raffreddamento con aria pu? essere diminuita ad un minimo. In accordo con ci? la piegatura della bolla che viene provoc ata dalla forza dell'aria che agisce sulla bolla pu? ancora essere prevenuta.
o o o
liHiiUBAiiljl - UASETTA & PEPAMI
&P.A.
Claims (21)
1. . Apparecchiatura per la formatura di una resina termoplastica avente una tensione in fuso non superiore a 4 g in una bolla tubolare dotata di superfici circonferenzial i interna ed esterna, comprendente:
mezzi di alimentazione per alimentare la resina fusa;
mezzi di estrusione per estrudere la resina fusa alimentata, sotto forma di una bolla tubolare;
primi mezzi di raffreddamento per raffreddare la bolla mediante alimentazione di un gas verso la superficie circonferenziale interna dell? bolla allo stato fuso;
secondi mezzi di raffreddamento, disposti in vicinanza di entrambi detti mezzi di fusione e di detti primi mezzi di raffreddamento, per raffreddare la bolla allo stato fuso, detti secondi mezzi di raffreddamento che comprendono mezzi di guida essendo dotati di una superficie interna, di una porta di ingresso e di una porta di uscita, la superficie interna di detti mezzi di guida definendo uno spazio nel quale la bolla fusa viene estrusa da detti mezzi di estrusione e la bolla
iMCOBACG - CASETTA & PERAN? &>p.A.
essendo guidata lungo la sua superficie interna
dalla porta di ingresso verso la porta di uscita,
primi mezzi di alimentazione del gas per alimentare
il gas da detta porta di ingresso lungo la superficie interna di detti mezzi di guida e secondi
mezzi di alimentazione del gas per alimentare
il gas da detta porta di uscita verso la superficie circonferenziale esterna della bolla;
terzi mezzi di raffreddamento per raffreddare la bolla mediante alimentazione del gas
dalla bolla fusa che viene raffreddata da detti
primi e secondi mezzi di raffreddamento, in modo
tale che la bolla viene solidificata.
2. Apparecchiatura secondo, la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi t mezzi di raffreddamento presentano un primo foro
che si apre verso detta porta di ingresso, che
? formato secondo una configurazione anulare ed attraverso il quale viene alimentato il gas.
3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che l'asse di
detto primo foro ? inclinato di un angolo da 30
a 75? rispetto all'asse della bolla.
4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti primi
itfU?JOMUjt - ?????? a rcn?m
&??.
mezzi di alimentazione del gas presentano un secondo foro che ? formato secondo una configurazione anulare lungo detta porta di ingresso ed attraverso il quale viene alimentato il gas.
5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che l'asse di detto secondo foro ? inclinato di un angolo da 0 a 10? rispetto all'asse della bolla.
6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti secondi mezzi di alimentazione del gas presentano un terzo foro che ? formato secondo una configurazione anulare lungo detta porta di uscita ed attraverso il quale viene alimentato il gas.
7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto terzo foro ? formato in modo tale che l'asse della bolla e l?asse di detto terzo foro formano congiuntamente un angolo da 70 a 90?.
8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il rapporto della velocit? di flusso del gas alimentato da detti primi mezzi di raffreddamento rispetto alla velocit? di flusso del gas alimentato da detti secondi mezzi di raffreddamento viene scelto nell'ambito di valori da 1:2 2:1.
?WUAJBALU- UA?StllA Ci PtKAHJ
&?.?.
9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che la superficie interna di detti mezzi di guida ? liscia e forma un angolo da 60 a 89? con riferimento alla linea perpendicolare all'asse della bolla.
10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti terzi mezzi di raffreddamento presentano un elemento di tiraggio che aspira il gas alimentato da detti i ] secondi mezzi di raffreddamento prima che ddtti terzi mezzi di raffreddamento alimentino ilf-jgas alla bolla.
11 Apparecchiatura secondo la rivendicazio ne 1 caratterizzata dal fatto che detta appa^eccchiatura comprende uleriormente mezzi di regol
f
ne, interposti tra detti primi e second 1 zz 1 di raffreddamento, per regolare, il flusso del gas lungo la superficie circonferenziale esterna della bolla.
12 Apparecchiatura secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di regolazione presentano un anello anulare che viene sistemato lungo la superficie circonferenziale esterna della bolla ed una pluralit? di lame provviste in detto anello che sono capaci di avvicinarsi ed allontanarsi dalla superficie circonferen
&p.A.
ziale esterna della bolla in seguito a movimento rotativo di detto anello.
13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il gas ? aria.
14. Procedimento per la formatura di una resina termoplastica dotata di una tensione in fuso non superiore a 4 g in una bolla tubolare dotata di una superficie interna ed esterna circonferenziale , comprendente
uno stadio di alimentazione della resina fusa ;
uno stadio di estrusione della resina fusa alimentata in una forma , di ? bolla tubolare;
un primo stadio di raffreddamento per il raffreddamento della bolla mediante alimentazione di gas verso la superficie circonferenziale interna della bolla allo stato fuso;
un secondo stadio di raffreddamento per raffreddare la bolla allo stato fuso, detto secondo stadio di raffreddamento comprendendo un primo stadio di alimentazione del gas per alimentare il gas lungo una direzione di estensione della superficie circonferenziale esterna della bolla fusa cos? da raffreddare e guidare la bolla ed un secondo stadio di alimentazione del gas per alimentare il gas verso la bolla per raffredda
re la bolla mentre viene mantenuto costante il valore del diametro della bolla;
un terzo stadio di raffreddamento per raffreddare la bolla mediante alimentazione del gas alla bolla,fusa che viene raffreddata da detti primi e secondi mezzi di raffreddamento, cos? da solidificare la bolla.
15. Procedimento secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto primo stadio di raffreddamento comprende uno stadio di alimentazione del gas secondo una direzione con un angolo da 30 a 75? rispetto all?asse della bolla.
16. Procedimento secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detto primo stadio di alimentazione del gas comprende uno stadio di alimentazione del gas secondo una direzione con angolo da 0 a 10? rispetto all?asse della bolla.
17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detto secondo stadio di raffreddamento comprende lo stadio di alimentazione del gas in direzione con angolo da 70 a 90? rispetto all'asse della bolla.
18. Procedimento secondo la rivendicazione 8-p.A. ? rcnHBI
17, caratterizzato dal fatto che il gas viene alimentato in modo tale che il rapporto della velocit? di flusso del gas alimentato in detto primo stadio di raffreddamento rispetto alla velocit? di flusso del gas alimentato in detto secondo stadio di raffreddamento viene mantenuto nell'ambito di valori da 1:2 a 2:1.
19. Procedimento secondo la rivendicazione
18, caratterizzato dal fatto che detto terzo stadio
di raffreddamento comprende ulteriormente uno
stadio di tiraggio per aspirare il gas alimentato
in detto secondo stadio di raffreddamento prima dell'alimentazione del'gas in detto terzo stadio
di raffreddamen-,to. ? * ?
20. Procedimento secondo la.rivendicazione
18, caratterizzato dal fatto che detto procedimento comprende ulteriormente uno stadio di regolazione
del flusso del gas lungo la superficie circonferens ziale esterna della bolla tra detto secondo e
detto terzo stadio di raffreddamento.
21. Procedimento secondo la rivendicazione
14, caratterizzato dal fatto che detto gas ? aria.
JACDBACCl - CASETTA & VBm
6.p.A. ruffip?li^e8e,lte
fcNI?iaRUM?)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Effective date: 19971129 |