ITMI20101518A1

ITMI20101518A1 - DEVICE FOR COOLING TUBULAR FILMS

Info

Publication number: ITMI20101518A1
Application number: IT001518A
Authority: IT
Inventors: Gabriele Caccia; Paolo Rizzotti
Original assignee: Syncro S R L
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2012-02-07

Description

DISPOSITIVO PER RAFFREDDARE PELLICOLE TUBOLARI DEVICE FOR COOLING TUBULAR FILMS

La presente invenzione riguarda un dispositivo per raffreddare pellicole tubolari, in particolare un dispositivo che può essere disposto sopra un dispositivo di estrusione per plastica fusa per raffreddare pellicole tubolari provenienti dalla testa di estrusione di quest’ultimo dispositivo. The present invention relates to a device for cooling tubular films, in particular a device that can be placed over an extrusion device for molten plastic to cool tubular films coming from the extrusion head of the latter device.

GB 2112703 e EP 1982819 descrivono dispositivi comprendenti un corpo principale provvisto di almeno un condotto di raffreddamento, in cui uno o due primi ugelli anulari sboccano nel condotto di raffreddamento e sono orientati lungo prime direzioni che formano con la direzione di avanzamento angoli minori di 90°. Un secondo ugello anulare collegato alla stessa camera di distribuzione del gas di raffreddamento dei primi ugelli anulari sbocca nel condotto di raffreddamento ed è orientato lungo una seconda direzione che forma con la direzione di avanzamento un angolo maggiore di 90°, in modo da raffreddare anche la porzione di pellicola tubolare compresa tra il corpo principale ed il dispositivo di estrusione. GB 2112703 and EP 1982819 describe devices comprising a main body provided with at least one cooling duct, in which one or two first annular nozzles open into the cooling duct and are oriented along first directions which form angles of less than 90 ° with the forward direction. . A second annular nozzle connected to the same distribution chamber of the cooling gas as the first annular nozzles opens into the cooling duct and is oriented along a second direction which forms an angle greater than 90 ° with the direction of advancement, so as to also cool the portion of tubular film comprised between the main body and the extrusion device.

Tuttavia, il flusso di gas emesso dal secondo ugello anulare di questi dispositivi noti, essendo rivolto verso il basso, può risultare inadeguato per vari motivi. Per risolvere questo problema tecnico, GB 2112703 suggerisce di disporre tra il dispositivo di raffreddamento ed il dispositivo di estrusione un secondo dispositivo di raffreddamento con ugelli rivolti verso il primo dispositivo di raffreddamento, il che però comporta maggiori costi di fabbricazione, installazione e manutenzione. However, the gas flow emitted by the second annular nozzle of these known devices, being directed downwards, can be inadequate for various reasons. To solve this technical problem, GB 2112703 suggests having a second cooling device with nozzles facing the first cooling device between the cooling device and the extrusion device, which however entails higher manufacturing, installation and maintenance costs.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un dispositivo esente da tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con un dispositivo le cui caratteristiche principali sono specificate nella prima rivendicazione, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni. The object of the present invention is therefore to provide a device free from such drawbacks. Said object is achieved with a device whose main characteristics are specified in the first claim, while other characteristics are specified in the remaining claims.

Grazie al particolare secondo ugello anulare che è orientato lungo una seconda direzione formante un angolo minore di 90° con la direzione di avanzamento, ma che sporge dal corpo principale nella direzione opposta alla direzione di avanzamento mediante almeno un condotto ausiliario che si estende in una direzione opposta alla direzione di avanzamento e viene poi deviato da un gomito prima di sboccare nel condotto di raffreddamento, il dispositivo secondo la presente invenzione consente di ottenere gli stessi vantaggi della soluzione con due dispositivi di raffreddamento, ma con costi, consumi ed ingombri ridotti. Thanks to the particular second annular nozzle which is oriented along a second direction forming an angle of less than 90 ° with the direction of advancement, but which protrudes from the main body in the direction opposite to the direction of advancement by means of at least one auxiliary duct which extends in one direction opposite to the forward direction and is then deflected by an elbow before flowing into the cooling duct, the device according to the present invention allows to obtain the same advantages as the solution with two cooling devices, but with reduced costs, consumption and dimensions.

Secondo un particolare aspetto dell’invenzione, un terzo ugello anulare sbocca nel condotto di raffreddamento ed è orientato lungo una terza direzione sostanzialmente perpendicolare alla direzione di avanzamento, il terzo ugello anulare essendo disposto tra un primo ugello anulare ed il secondo ugello anulare, in modo che il dispositivo di raffreddamento può anche eseguire in maniera efficace una regolazione dello spessore della pellicola tubolare. According to a particular aspect of the invention, a third annular nozzle opens into the cooling duct and is oriented along a third direction substantially perpendicular to the direction of advancement, the third annular nozzle being arranged between a first annular nozzle and the second annular nozzle, so that the cooler can also effectively perform a thickness adjustment of the tubular film.

Secondo un altro particolare aspetto dell’invenzione, quarti ugelli sono disposti all’esterno del condotto di raffreddamento, sono collegati al condotto ausiliario del secondo ugello anulare e sono orientati lungo una quarta direzione opposta alla direzione di avanzamento, in modo da raffreddare anche lo spazio compreso tra il dispositivo di raffreddamento ed il dispositivo di estrusione con una soluzione estremamente semplice e compatta. According to another particular aspect of the invention, fourth nozzles are arranged outside the cooling duct, are connected to the auxiliary duct of the second annular nozzle and are oriented along a fourth direction opposite to the direction of advance, so as to also cool the space. between the cooling device and the extrusion device with an extremely simple and compact solution.

Tutti gli ugelli sono preferibilmente collegati a camere di distribuzione che sono a loro volta collegate tra loro e disposte intorno al condotto di raffreddamento, in modo da ridurre le dimensioni e la complessità del dispositivo secondo la presente invenzione. All the nozzles are preferably connected to distribution chambers which are in turn connected to each other and arranged around the cooling duct, so as to reduce the size and complexity of the device according to the present invention.

Particolari sezioni e/o griglie mobili del condotto di raffreddamento consentono una regolazione semplice e precisa del flusso di gas dal secondo ugello anulare e/o dai quarti ugelli. Particular sections and / or mobile grids of the cooling duct allow a simple and precise regulation of the gas flow from the second annular nozzle and / or from the fourth nozzles.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del dispositivo secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui: Further advantages and characteristics of the device according to the present invention will become evident to those skilled in the art from the following detailed and non-limiting description of an embodiment thereof with reference to the attached drawings in which:

la figura 1 mostra una vista laterale del dispositivo; figure 1 shows a side view of the device;

- la figura 2 mostra una vista prospettica dal basso del dispositivo di figura 1 durante il raffreddamento di una pellicola tubolare; figure 2 shows a perspective view from below of the device of figure 1 during the cooling of a tubular film;

la figura 3 mostra una prima vista in sezione ingrandita del dispositivo di figura 1; e Figure 3 shows a first enlarged sectional view of the device of Figure 1; And

la figura 4 mostra una seconda vista in sezione ingrandita del dispositivo di figura 1. Figure 4 shows a second enlarged sectional view of the device of Figure 1.

Facendo riferimento alle figure da 1 a 4, si vede che il dispositivo secondo la presente invenzione comprende in modo noto un corpo principale 1 di forma sostanzialmente anulare che è provvisto di almeno un condotto di raffreddamento 2 attraverso il quale una pellicola tubolare 3 può scorrere in una direzione di avanzamento D sostanzialmente parallela all’asse longitudinale del corpo principale 1 e/o del condotto di raffreddamento 2. Il corpo principale 1 comprende uno o più condotti di ingresso 4 collegati ad una o più camere di distribuzione 5, 6, 7 per il gas di raffreddamento che sono collegate tra loro e sono disposte intorno al condotto di raffreddamento 2, in particolare sono circolari e concentriche. With reference to Figures 1 to 4, it can be seen that the device according to the present invention comprises in a known way a main body 1 of substantially annular shape which is provided with at least one cooling duct 2 through which a tubular film 3 can slide in a direction of advance D substantially parallel to the longitudinal axis of the main body 1 and / or of the cooling duct 2. The main body 1 comprises one or more inlet ducts 4 connected to one or more distribution chambers 5, 6, 7 for the cooling gases which are connected to each other and are arranged around the cooling duct 2, in particular are circular and concentric.

Uno o più primi ugelli anulari, in particolare due primi ugelli anulari 8, 9, convogliano il gas da almeno una prima camera di distribuzione 7 nel condotto di raffreddamento 2. I primi ugelli anulari 8, 9 sono orientati lungo prime direzioni DI, DI’ che formano con la direzione di avanzamento D angoli minori di 90°, in particolare minori di 30°. I primi ugelli anulari 8, 9 sboccano in una o più prime sezioni 2a, 2b del condotto di raffreddamento 2 che presentano una cavità interna di forma sostanzialmente troncoconica che si estende nella direzione di avanzamento D. Le prime direzioni DI, DI’ sono sostanzialmente tangenti alla superficie interna delle prime sezioni 2a, 2b. Le prime sezioni 2a, 2b del condotto di raffreddamento 2 sono quindi svasate verso l’esterno del corpo principale 1, per cui le prime direzioni DI, DI’ dei flussi di gas emessi dai primi ugelli anulari 8, 9 sono sostanzialmente paralleli o divergono rispetto alla direzione di avanzamento D. One or more first annular nozzles, in particular two first annular nozzles 8, 9, convey the gas from at least a first distribution chamber 7 into the cooling duct 2. The first annular nozzles 8, 9 are oriented along first directions DI, DI ' which form with the direction of feed D angles less than 90 °, in particular less than 30 °. The first annular nozzles 8, 9 open into one or more first sections 2a, 2b of the cooling duct 2 which have an internal cavity of a substantially frusto-conical shape which extends in the direction of advance D. The first directions DI, DI 'are substantially tangent to the inner surface of the first sections 2a, 2b. The first sections 2a, 2b of the cooling duct 2 are therefore flared towards the outside of the main body 1, so that the first directions D1, DI 'of the gas flows emitted by the first annular nozzles 8, 9 are substantially parallel or diverge with respect to to the direction of travel D.

Almeno un secondo ugello anulare 10 convoglia il gas da almeno una seconda camera di distribuzione 6 nel condotto di raffreddamento 2. Il secondo ugello anulare 10 è orientato lungo una seconda direzione D2 che forma con la direzione di avanzamento D un angolo minore di 90°, in particolare minore di 10°. La seconda direzione D2 converge verso la direzione di avanzamento D. Il secondo ugello anulare 10 sbocca in una seconda sezione 2c del condotto di raffreddamento 2 avente una cavità interna di forma cilindrica o troncoconica, in particolare formante con la direzione di avanzamento D un angolo non maggiore di 10°. At least a second annular nozzle 10 conveys the gas from at least a second distribution chamber 6 into the cooling duct 2. The second annular nozzle 10 is oriented along a second direction D2 which forms an angle of less than 90 ° with the forward direction D, in particular less than 10 °. The second direction D2 converges towards the direction of advance D. The second annular nozzle 10 opens into a second section 2c of the cooling duct 2 having an internal cavity of cylindrical or frusto-conical shape, in particular forming with the direction of advancement an angle which is not greater than 10 °.

Un terzo ugello anulare 11 convoglia il gas da almeno una terza camera di distribuzione 5 nel condotto di raffreddamento 2. Il terzo ugello anulare 11 è orientato lungo una terza direzione D3 che è sostanzialmente perpendicolare alla direzione di avanzamento D, in particolare forma con questo un angolo compreso tra 85° e 95°. Il terzo ugello anulare 11 è suddiviso in una pluralità di condotti radiali 12 che sono collegati alla terza camera di distribuzione 5 mediante valvole 13 provviste di un otturatore che scorre in una direzione radiale, in modo da regolare la quantità del flusso di gas in una pluralità di settori del perimetro del terzo ugello anulare 11. A third annular nozzle 11 conveys the gas from at least a third distribution chamber 5 into the cooling duct 2. The third annular nozzle 11 is oriented along a third direction D3 which is substantially perpendicular to the direction of advance D, in particular it forms a angle between 85 ° and 95 °. The third annular nozzle 11 is divided into a plurality of radial ducts 12 which are connected to the third distribution chamber 5 by means of valves 13 provided with a shutter which slides in a radial direction, so as to regulate the quantity of the gas flow in a plurality of sectors of the perimeter of the third annular nozzle 11.

La seconda sezione 2c del condotto di raffreddamento 2 è disposta prima delle prime sezioni 2a, 2b rispetto alla direzione di avanzamento D, mentre il terzo ugello anulare 11 sbocca tra la prima sezione 2b e la seconda sezione 2c del condotto di raffreddamento 2, in modo che il terzo ugello anulare 11 è disposto tra il primo ugello anulare 9 ed il secondo ugello anulare 10. Il secondo ugello anulare 10 è collegato alla seconda camera di distribuzione 6 attraverso uno o più condotti assiali 14 (visibili in figura 4) che sono collegati attraverso almeno una fessura radiale 15 ed almeno un condotto ausiliario 16 che si estende in una direzione D2’ opposta alla direzione di avanzamento D, in particolare formando con quest’ultima un angolo compreso tra 150° e 170°, prima di essere deviato da un gomito 17 nella seconda direzione D2. I condotti assiali 14 sono disposti in maniera alternata tra i condotti radiali 12 del terzo ugello anulare 11. The second section 2c of the cooling duct 2 is arranged before the first sections 2a, 2b with respect to the direction of advance D, while the third annular nozzle 11 opens between the first section 2b and the second section 2c of the cooling duct 2, so that the third annular nozzle 11 is arranged between the first annular nozzle 9 and the second annular nozzle 10. The second annular nozzle 10 is connected to the second distribution chamber 6 through one or more axial ducts 14 (visible in figure 4) which are connected through at least one radial slot 15 and at least one auxiliary duct 16 which extends in a direction D2 'opposite to the direction of advancement D, in particular forming with the latter an angle between 150 ° and 170 °, before being deflected by a elbow 17 in the second direction D2. The axial ducts 14 are arranged alternately between the radial ducts 12 of the third annular nozzle 11.

Il condotto ausiliario 16 è costituito da un’intercapedine disposta tra la seconda sezione 2c del condotto di raffreddamento 2 ed un manicotto 18 disposto in maniera distanziata intorno alla seconda sezione 2c. Il gomito 17 è invece costituito da un’intercapedine disposta tra la seconda sezione 2c del condotto di raffreddamento 2 ed una terza sezione 2d con una cavità interna di forma cilindrica o troncoconica, in particolare formante con la direzione di avanzamento D un angolo non maggiore di 10°. La seconda sezione 2c è disposta coassialmente dopo la terza sezione 2d del condotto di raffreddamento 2 lungo la direzione di avanzamento D. Il profilo del bordo della seconda sezione 2c rivolto verso la terza sezione 2d è convesso, mentre il profilo del bordo della terza sezione 2d rivolto verso la seconda sezione 2c è concavo, in modo da ottenere la curva del gomito 17. La seconda sezione 2c e/o la terza sezione 2d del condotto di raffreddamento 2 sono provviste di attuatoli (non mostrati nelle figure) per il loro spostamento lungo la direzione di avanzamento D, in modo da aprire o chiudere il gomito 17 per variare l’intensità del flusso di gas emesso dal secondo ugello anulare 10. La figura 4 mostra il gomito 17 chiuso, ovvero con la seconda sezione 2c del condotto di raffreddamento 2 in contatto con la terza sezione 2d. The auxiliary duct 16 consists of a gap arranged between the second section 2c of the cooling duct 2 and a sleeve 18 arranged spaced apart around the second section 2c. The elbow 17, on the other hand, is constituted by an interspace arranged between the second section 2c of the cooling duct 2 and a third section 2d with an internal cavity of cylindrical or frusto-conical shape, in particular forming an angle not greater than 10 °. The second section 2c is arranged coaxially after the third section 2d of the cooling duct 2 along the direction of advance D. The edge profile of the second section 2c facing the third section 2d is convex, while the edge profile of the third section 2d facing the second section 2c is concave, so as to obtain the bend of the elbow 17. The second section 2c and / or the third section 2d of the cooling duct 2 are provided with actuators (not shown in the figures) for their movement along the direction of advancement D, so as to open or close the elbow 17 to vary the intensity of the gas flow emitted by the second annular nozzle 10. Figure 4 shows the elbow 17 closed, or with the second section 2c of the cooling duct 2 in contact with the third section 2d.

Nella presente forma realizzativa il manicotto 18 è unito alla terza sezione 2d del condotto di raffreddamento 2, in cui uno o più quarti ugelli 19 sono disposti tra il manicotto 18 e la terza sezione 2d e sono collegati al condotto ausiliario 16 in modo da convogliare una parte del gas di raffreddamento all’esterno del condotto di raffreddamento 2. I quarti ugelli 19 sono orientati lungo una quarta direzione D4 opposta alla direzione di avanzamento D, in particolare formando con quest’ultima un angolo maggiore di 160°. Il flusso di gas emesso dai quarti ugelli 19 può essere regolato da una griglia anulare 20, che è disposta intorno ai quarti ugelli 19, può ruotare intorno alla direzione di avanzamento D ed è provvista di fori corrispondenti ai quarti ugelli 19. Il manicotto 18, la seconda sezione 2c e/o la terza sezione 2d del condotto di raffreddamento 2 sporgono dal corpo principale 1 nella direzione opposta alla direzione di avanzamento D. In the present embodiment, the sleeve 18 is joined to the third section 2d of the cooling duct 2, in which one or more fourth nozzles 19 are arranged between the sleeve 18 and the third section 2d and are connected to the auxiliary duct 16 so as to convey a part of the cooling gas outside the cooling duct 2. The fourth nozzles 19 are oriented along a fourth direction D4 opposite to the forward direction D, in particular forming with the latter an angle greater than 160 °. The gas flow emitted by the fourth nozzles 19 can be regulated by an annular grid 20, which is arranged around the fourth nozzles 19, can rotate around the direction of advance D and is provided with holes corresponding to the fourth nozzles 19. The sleeve 18, the second section 2c and / or the third section 2d of the cooling duct 2 protrude from the main body 1 in the direction opposite to the direction of advance D.

In una forma realizzativa alternativa il manicotto 18 è separato dalla terza sezione 2d, per cui l’intercapedine risultante forma un quarto ugello 19 di forma anulare. Più in generale, ciascuno degli ugelli anulari 8, 9, 10 e 11 può comprendere una pluralità di ugelli disposti intorno al condotto di raffreddamento 2. In an alternative embodiment, the sleeve 18 is separated from the third section 2d, whereby the resulting interspace forms a fourth ring-shaped nozzle 19. More generally, each of the annular nozzles 8, 9, 10 and 11 can comprise a plurality of nozzles arranged around the cooling duct 2.

Eventuali varianti e/o aggiunte possono essere apportate dagli esperti del ramo alla forma realizzativa dell'invenzione qui descritta ed illustrata restando nell’ambito delle seguenti rivendicazioni. In particolare, ulteriori forme realizzative dell’invenzione possono comprendere le caratteristiche tecniche di una delle seguenti rivendicazioni con l’aggiunta di una o più caratteristiche tecniche, prese singolarmente od in qualsiasi combinazione reciproca, descritte nel testo e/o illustrate nei disegni. Any variations and / or additions can be made by those skilled in the art to the embodiment of the invention described and illustrated here, remaining within the scope of the following claims. In particular, further embodiments of the invention may include the technical characteristics of one of the following claims with the addition of one or more technical characteristics, taken individually or in any reciprocal combination, described in the text and / or illustrated in the drawings.

Claims

CLAIMS 1. Device for cooling tubular films (3), which comprises a main body (1) provided with at least one cooling duct (2) through which a tubular film (3) can slide in a direction of travel (D) substantially parallel to the longitudinal axis of the main body (1) and / or of the cooling duct (2), in which one or more first annular nozzles (8, 9) are connected to a distribution chamber (7) of the main body (1 ), open into the cooling duct (2) and are oriented along first directions (DI, DI ') which form with the direction of advancement (D) angles less than 90 °, in particular less than 30 °, characterized by the fact that the main body (1) comprises at least a second annular nozzle (10) which opens into the cooling duct (2) and is oriented along a second direction (D2) which forms an angle of less than 90 ° with the direction of advance (D), in particular less than 10 °, the second annular nozzle (1 0) being connected to at least one distribution chamber (6) of the main body (1) through at least one auxiliary duct (16) which extends in a direction (D2 ') opposite to the direction of advance (D), in particular forming with the latter an angle between 150 ° and 170 °, before being deflected by an elbow (17) in the second direction (D2).

2. Device according to the preceding claim, characterized in that said second direction (D2) converges towards the direction of advancement (D).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first annular nozzles (8, 9) open into one or more first sections (2a, 2b) of the cooling duct (2), while the second annular nozzle (10) it opens into a second section (2c) of the cooling duct (2) which is arranged before the first sections (2a, 2b) with respect to the forward direction (D).

4. Device according to the preceding claim, characterized in that the first sections (2a, 2b) of the cooling duct (2) have an internal cavity of a substantially frusto-conical shape which extends in the direction of advancement (D), while the second section (2c) of the cooling duct (2) has an internal cavity of cylindrical or frusto-conical shape, in particular forming an angle not greater than 10 ° with the direction of advance (D).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a third annular nozzle (11) opens into the cooling duct (2) and is oriented along a third direction (D3) which is substantially perpendicular to the direction of advance (D), in particular it forms with this an angle comprised between 85 ° and 95 °, the third annular nozzle (11) being arranged between a first annular nozzle (9) and the second annular nozzle (10).

6. Device according to the preceding claim, characterized in that the third annular nozzle (11) is divided into a plurality of radial ducts (12) which are connected to at least one distribution chamber (5) by means of valves (13) provided with a shutter that slides in a radial direction.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second annular nozzle (10) is connected to the distribution chamber (6) through a plurality of axial ducts (14) which are connected through at least one radial slot (15) to the auxiliary duct (16).

8. Device according to the preceding claim, characterized in that the axial ducts (14) are arranged alternately between the radial ducts (12) of the third annular nozzle (11).

Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the auxiliary duct (16) consists of a gap arranged between the second section (2c) of the cooling duct (2) and a sleeve (18) arranged spaced apart around the second section (2c).

Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the elbow (17) consists of a gap arranged between the second section (2c) and a third section (2d) of the cooling duct (2), wherein the second section (2c) is arranged coaxially after the third section (2d) of the cooling duct (2) along the direction of advance (D).

11. Device according to the preceding claim, characterized in that the third section (2d) of the cooling duct (2) comprises an internal cavity of cylindrical or frusto-conical shape, in particular forming an angle not greater with the direction of advancement (D) of 10 °.

12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that the edge profile of the second section (2c) facing the third section (2d) is convex, while the edge profile of the third section (2d) facing the second section (2c) is concave.

13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the second section (2c) and / or the third section (2d) of the cooling duct (2) are provided with actuators for their displacement along the direction of advancement (D).

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more further nozzles (19) arranged outside the cooling duct (2) are connected to the auxiliary duct (16) and oriented along a fourth direction (D4) opposite to the direction (D), in particular by forming an angle greater than 160 ° with the latter.

15. Device according to the preceding claim, characterized in that said further nozzles (19) are arranged between the sleeve (18) and the third section (2d) of the cooling duct (2).

16. Device according to claim 14 or 15, characterized in that an annular grid (20) is arranged around said further nozzles (19), can rotate around the direction of advancement (D) and is provided with holes corresponding to these further nozzles nozzles (19).

Device according to one of claims 3 to 16, characterized in that the sleeve (18), the second section (2c) and / or the third section (2d) of the cooling duct (2) protrude from the main body (1 ) in the opposite direction to the direction of travel (D).

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said distribution chambers (5, 6, 7) are connected to each other and are arranged around the cooling duct (2).