JPH0625317Y2 - インフレーションフィルム成形におけるバブル安定風冷装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案はインフレーシヨンフイルム、殊にＬＤＰＥ
（ローデンシティポリエチレン）フイルム成形における
バブル安定風冷装置に関する。

〈従来の技術〉 この種のフイルムの成形方法の一例として特開昭６０−
１７２５２２号公報に記載したものがあり、この成形方
法に用いられている風冷装置は上下２層の上向きの環状
吹出口を有する風冷リングからなり、この風冷装置の作
用により成形ダイより押出されたバブルを、この成形ダ
イの環状吐出口から出た直後に、バブルの押出方向に対
して半径方向上方へ膨張するものであり、所期の品質の
バブルを成形することができる。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記従来の風冷装置においては、この環
状吐出口より押出され所望直径に膨張する過程におい
て、前記風冷装置ではバブル周面に沿い充分な支持空気
流が存在せず周囲の乱気流により、又は過剰な浮力がこ
のバルブ外周面に作用することでバブルが振動するおそ
れがあり、殊に、ＬＤＰＥフイルム成形においてはその
透明度及び光沢度が所望通り得られずＬＤＰＥフィルム
の利用分野を狭くしており、この点に今だ改良の余地を
残している。

更に一台のバブル安定風冷装置により、低ブロー比から
高ブロー比までインフレーシヨンフイルム成形可能とし
た機械は市場に見られるが、その構造が複雑で、安定成
形に欠けている。

この考案は前記課題を解決し、常にブロー比にあった浮
力を冷風空気により発生させ、種々ブロー比で形成中の
バブルを冷風空気でその外周から支持し低ブロー比から
高ブロー比までインフレーシヨンフイルムを安定良く振
動を伴わずに成形可能としたバブル安定風冷装置を提供
することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 前記課題を達成するために、この考案のバブル安定風冷
装置は上下リップ部材間に形成した少なくとも１つの環
状のエア吹出口を有する風冷リングのエア吹出口が成形
ダイの環状溶融樹脂吐出口近傍に設けてあり、成形ダイ
の環状溶融樹脂吐出口より若干上方位置から更に上方位
置にわたってバブルを囲繞する加圧室を形成する環状ケ
ースが、この風冷リングの上方側に設けてあり、この環
状ケースの上端部にはバブル径調整装置が設けてあり、 この加圧室内を数個の環状エアチャンバに同心円状に区
画する直径の異なる環状整流筒が、前記吐出口と同心円
状に間隔を置いて前記風冷リングの上面に並列配置して
あり、隣接する整流筒下端には、隣接する環状エアチャ
ンバ同士を連通する冷風空気吸排口が各々穿設し形成し
てあり、これら数個の環状整流筒の高さは、外側に位置
するものほど高くなり、これら環状整流筒の上端部でバ
ブル案内面が形成されていると共に、 前記風冷リングにおける上部リップ部材の基部には前記
複数の環状エアチャンバのうち、最内側のエアチャンバ
アと連通する冷風空気分岐用連通穴がバブル引取方向で
数個穿設してあること特徴とする。

〈作用〉 前記のように構成した本件考案の作用は次の通りであ
る。

先ず、成形すべきフイルムの折幅、即ちブロー比に見合
う口径に、前記バブル径調整装置の口径を調整した後、
風冷リングに冷風空気を供給しその上向きのエア吹出口
より、前記ダイの環状吐出口から押出された溶融状態の
バブルの外周面に向け冷風空気を吹付けバブルの引取り
と共に上方へ流れるこの冷風空気によりバブルは若干冷
却固化される。

次に下方からバブルに沿い流れようとするエア流は前記
上部リップ部材の内周面とバブルの間を通って前記最内
側のエアチャンバア内に流入する。このとき、前記上部
リップ部材の内周面とバブルの間の冷風空気速度は若干
速くなり、融軟状態のバブルを前記上部リップ部材の内
周面側へ吸引する。

他方、前記エア吹出口より吹き出した冷風空気の一部は
前記押出された直後の溶融状態のバブルに接触すること
なく、前記冷風空気分岐用連通穴を通り抜けて最内側の
エアチャンバア内に流入後、前記上部リップ部材の上端
を乗り越えてくる冷風空気と合流し、これを冷却する。

この最内側のエアチャンバアの部分においては、気流断
面積が大きいため、このエアチャンバア内の冷風空気の
流速はゆっくりとなり、バブルと接触する部分の冷風空
気はバルブとの熱交換によってこのバブルを冷却し、冷
風空気自身は昇温し若干膨張し、この最内側のエアチャ
ンバア上に位置するバブルの外周面を押し上げる上向き
の力、即ち浮力をこのエアチャンバア内に発生させる。

而して、前記冷風空気分岐用連通穴を通り抜けて流入し
た殆ど加熱されていない冷風空気と昇温した前記空気と
が一緒になって、隣接して設けた環状整流筒とバブルの
間を通過し、またその一部は前記整流筒の下端に設けた
前記空気吸排口を通り抜けて次のエアチャンバア内に流
入する。

以下前記と同様の作用が繰り返され、各整流筒上端部と
バブルの間では冷風空気の流速は速く、若干融軟状態の
バブルが整流筒端部に向け吸引され、かつ、所定ブロー
比に対応する各エアチャンバア部分においては冷風空気
の流速は遅くなりバブルは前記浮力で支持される。

このようにして成形すべきバブルのブロー比に関与する
複数個のエアチャンバアにおける冷風空気による浮力作
用及びエア吹き出し口の上部リップ部材又はこの上部リ
ップ部材と環状整流筒上端部の吸引作用を受けてバブル
は支持され、バブル周面に沿い流れる冷風空気との合流
によりバブルを有効に冷却し所望ブロー比で透明度が高
くかつ、光沢度が良好なインフレーシヨンフイルム、殊
にＬＤＰＥフイルムを成形加工する。

前記環状整流筒群を利用して同一引取速度、同一肉厚の
フイルムを成形する場合、ブロー比が高くなればなるほ
ど前記バブルの支持に関与する環状エアチャンバアの数
を増大させる。

〈効果〉 前記のように隣接する環状エアチャンバアを冷風空気吸
排口で連通し、かつ前記冷風空気分岐用連通孔を前記上
部リップ部材の基部に形成することにより、各種ブロー
比に見合う数の環状エアチャンバアにそれぞれ適宜の浮
力を発生させ、過剰な流量の冷風空気により、前記押し
出された直後の融軟状態のバブルを過冷却せずに、かつ
偏肉を伴わずに所定直径に振動無くバブルを安定出来、
一台の装置で低ブロー比から高ブロー比の範囲にわた
り、フイルムを成形加工できる。

更に、この成形時に所定ブロー比のバブル成形に直接関
与しない最外側寄りのエアチャンバアの上端部は前記バ
ブル径調整装置で閉止されているが、隣接する環状エア
チャンバア同士は前記空気吸排口を介して相互連通して
いるため、バブル周面に沿い流れバブル径調整装置の下
面に当って下向きに偏光する空気を一部に滞留すること
無く平均してこれら環状エアチャンバア内に前記空気吸
排口を介して流れ込ませることが出来、成形に直接関与
しない最外側寄りの環状エアチャンバアの一部の圧力が
高圧と成らず、圧力を平衡化出来、所定直径に成形され
たバブルの外周面に皺、偏肉が発生するのを防止出来、
バブルを安定良く支持できる。

（実施例） 次に、この考案の代表的な実施例を説明する。

第１実施例 第１図において、Ａはインフレーシヨンフイルム成形に
使用するバブル安定風冷装置であり、その風冷リング１
０の環状のエア吹出口１１は、同心の下部リップ部材１
２と、上部リップ部材１３間に形成されている。

この風冷リング１０のエア吹出口１１は成形ダイ１４の
環状溶融樹脂吐出口１５の近傍に設けてある。

前記上部リップ部材１３は全体漏斗状に形成してあり、
その基部１３ｃは半径方向内方へ水平に張出し、この水
平な基部１３ｃには、前記吐出口１５より押し出される
環状のバブルＢの引取方向で数個冷風空気分岐用連通穴
１６が穿設されている。

この吐出口１５より若干上方位置から更に上方位置にわ
たってバブルＢを囲撓する加圧室１７を形成するための
環状ケース１８が、前記風冷リング１０の上方側に設け
てある。

この環状ケース１８の上端部には、バブル径調整装置
（例えばカメラの絞り機構のようなもの）１９が設けて
ある。

この風冷リング１０において、エア吹出口１１へ冷風空
気を送る通路２３の一次側は、蛇行通路（図示せず）を
内部に有する固定の冷風空気分配環２５を介して、送風
機２６の二次側に連通している。

前記通路２３の天井板２２ａと、この冷風空気分配環２
５の天井板２２ｂとにより、風冷リング１０の天井板２
２が形成され、この通路２３の天井板２２ａは冷風空気
分配環２５の天井板２２ｂより低位、即ち下方に位置し
ている。

前記加圧室１７内を３つの環状エアチャンバ１７ａ、１
７ｂ、１７ｃに同心円状に区画する直径の異なる環状整
流筒２０、２１が前記吐出口１５と同心円状に間隔を置
いて風冷リング１０の前記冷風空気分配環２５の天井板
２２ｂ上面に並列載置されている。

これら環状整流筒２０、２１の風冷リング１０への取付
けは、前記環状ケース１８のドーナツ型の底板１８ａ上
面に環状整流筒２０、２１を並列配置し、この底板１８
ａを前記冷風空気分配環２５の天井板２２ｂ上面に載置
固定することで、その取付けを行っている。

前記２つの環状整流筒２０、２１の下端には隣接する環
状エアチャンバ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ同士を連通する
冷風空気吸排口２７が、各々複数個穿設し形成してあ
る。

また、前記冷風空気分岐用連通穴１６は、複数の環状エ
アチャンバ１７ａ、１７ｂ、１７ｃのうち、最内側の環
状エアチャンバ１７ａ内と連通しており、これら整流筒
２０、２１と上部リップ部材１３の高さは、外側に位置
するものほど高くしてあり、これら環状整流筒２０、２
１と下流側リップ部材１３の上端部でバブル案内面が形
成されている。

第２実施例（第２図参照） 第１実施例と同一符号のものは、第１実施例と同一の構
造である。

異なるところは、次の通りである。

前記第１実施例における最内側の環状エアチャンバ１７
ａが、更に２つの並列した環状整流筒２０ａ、２１ａに
より３つの環状エアチャンバ１７ａ、１７ａ_２、１７ａ
_３に区画されている構造である。

更に、上部リップ部材１３ｂは全体円筒状に形成され、
これら環状整流筒２０、２１、２０ａ、２１ａ及び上部
リップ部材１３ａの高さは、外側に位置するものほど高
くしてあり、これらの上端部でバブル案内面が形成さ
れ、最内側の環状エアチャンバ１７ａ_３に、上部リップ
部材１３ａの基部１３ｃに設けた冷風空気分岐用連通穴
１６が開口し連通している（第２図参照）。

第３実施例（第３図参照） 第１実施例と同一の符号のものは、第１実施のものと同
一の構造である。

異なるところは最内側のエアチャンバ１７ａが、冷風空
気分配環２５寄りに位置する一枚の環状整流筒２０ｂに
より、２つの環状エアチャンバ１７ａ_４、１７ａ_５に区
画されている構造である。

更に、上部リップ部材１３ｂは全体漏斗に形成され、そ
の上端は前記最内側の環状エアチャンバ１７ａ_４の上部
開口を半分程度覆う程度、半径方向外方に放射状に大き
く張出し、冷風空気案内面を形成している。

（各実施例の作用） 前記第１実施例の作用は次の通りである。

最大ブロー比でバブルＢをインフレーシヨン成形する場
合には、前記調整装置１９の口径を最大値に調整する。

この状態で押出成形機を作動し、前記成形ダイ１４の吐
出口１５よりバブルＢを溶融状態で押出し、この押出し
た直後のバブルＢの外周面に向け、前記エア吹出口１１
より冷風空気を吹き出し、バブルＢを外周面から徐々に
冷却固化するとともに、上部リップ部材１３の上端とバ
ブルＢの外周面との間を通過する際にこの冷風空気の速
度は高速となり、ベンチュリー作用を受けてバブルＢは
下流側リップ部材１３の上端面に向け吸引され半径方向
へ拡径する。

このエア吹出口１１から吹出した冷風空気のうち、一部
の冷風空気はバブルＢと接触することなく、エア吹出口
１１から出ると直ぐに前記連通穴１６を通り抜けて、最
内側の環状エアチャンバ１７ａと合流し、最内側の環状
エアチャンバ１７ａの開口部上方に位置するバブルＢを
冷却する。

この最内側の環状エアチャンバ１７ａにおいては気流断
面積が大きくしてあるため、この環状エアチャンバ１７
ａ内の冷風空気の流速はゆっくりとなり、融軟状態のバ
ブルＢと接触する部分の冷風空気はバブルＢとの熱交換
によりこのバブルＢを冷却し、冷風空気自身は昇温し若
干膨張し、この環状エアチャンバ１７ａ上に位置するバ
ブルＢの外周面を押し上げる上向きの力、即ち浮力をこ
の環状エアチャンバ１７ａ内に発生させる。

次いで、前記連通穴１６を通り抜けて流入した殆ど加熱
されていない冷風空気と昇温した前記空気とが一緒にな
って、この環状エアチャンバ１７ａの外周壁を形成する
隣接下流側の環状整流筒２１上端とバブルＢ間を通過
し、またその一部はこの環状整流筒２１下端の前記吸排
口２７を通り抜けて次の環状エアチャンバ１７ｂ内に流
入する。

この環状エアチャンバ１７ｂにおける冷風空気の作用
も、前記最内側の環状エアチャンバ１７ａにおけると同
様であり、バブルＢを整流筒２０の上端に向け吸引膨張
するとともに、環状エアチャンバ１７ｂ内で浮力を発生
させ、バブルＢを下方から支持する。

最後に、最外側の環状整流筒２０上端とバブルＢ間を通
り抜ける空気は、前記同様高速となりバブルＢをこの上
端側へ吸引し、所定ブロー比にバブルＢを膨張延伸させ
た後、最後に最外側の環状整流筒２０上端とバブルＢの
外周面に沿いバブル引き取り方向へ伴われ流れ、前記調
整装置１９の口縁とバブルＢ間の間隙を通り外方へ流出
する。とともに、空気の一部は、最外側の環状エアチェ
ンバ１７ｃ内で還流し、若干低速となり昇温し膨張し、
所定最大直径に成形した直後のバブル外面を外側直径方
向から支持するとともに、中間の環状エアチャンバ１７
ｂ内に環状整流筒２０下端の吸排口２７を通してその一
部分は流入し、各環状エアチャンバ１７ａ、１７ｂ、１
７ｃ内の圧力はバランスする。

また、バブルＢのブロー比を小さく、即ちバブルＢの直
径を小さくしてインフレーシヨンフィルムを成形加工す
る場合には、前記調整装置１９の口径を縮少し、変更し
たブロー比に対応する環状エアチャンバ１７ａ及び１７
ｂ若しくは１７ａにおいて冷風空気の冷却作用及び浮力
作用を受け、ブロー比に関与しない外側の環状エアチャ
ンバ１７ｃ若しくは１７ｃ及び１７ｂは、空気圧の調整
室として機能する。

第２、第３の実施例も第１実施例と同様の作用を奏する
が、第２実施例においては、 最内側の環状エアチヤンバ１７ａが３つの環状エアチャ
ンバ１７ａ_１、１７ｂ_２、１７ａ_３に区画されているた
め、より多く環状エアチャンバからの浮力作用でバブル
Ｂを安定良く支持しインフレーシヨン成形し、かつ、実
施例より小ブロー比を細かにとり、種々小径のフイルム
をインフレーシヨン成形するのには好適である。

第３実施例においては、上部リップ部材１３ｃの上端
が、最内側の環状エアチャンバ１７ａ_４の上部開口を半
分程覆っているため、前記エア吹出口１１から出て冷風
空気はバブルとこの上端間を層流となって流れ、安定良
くバブルを広い面積で支持し冷却した後、環状エアチャ
ンバ１７ａ_４内に流入し減速する。また、連通孔１６を
通り環状エアチヤンバ１７ａ_４内に流入した冷風空気の
一部は、この内で一時的に滞留した後、この下流側端を
越えてくる冷風空気と混合、合流し、ハブルＢを冷却す
るとともに押し上げ支持する作用は第１実施例と同じで
ある。

〈実施例特有の効果〉 第１実施例においては、最内側の環状エアチャンバ１７
ａを大きくとれ、低ブロー比、高ブロー比は勿論、中間
のブロー比においても安定良くフイルムをインフレーシ
ヨン成形加工できる。

第２実施例においては、より多数の環状エアチャンバで
バブルを安定良く押し上げ支持することができる。

第３実施例においては、最内側の環状エアチャンバ１７
ａの開口部を上部リップ部材１３ｃの上端で半分閉塞し
てあるため、成形ダイ１４寄りで今だ溶融状態のバブル
を過冷却することなく安定良く冷却することができる。

実験例：成形樹脂名 ＬＤＰＥ（ローデンシティポリエチレン） １）その１ ａ）環状溶融樹脂吐出口（１５） 直径：４００mm ｂ）下流側リップ部材基部（１３ｃ） 内径：６３０mm ｃ）中間環状整流筒（２１） 内径：１０５０mm ｄ）最外側環状整流筒（２０） 内径：１３００mm のバブル安定風冷装置（実施例１に対応）により成形加
工したところ、次の結果を得た。

最内側の環状エアチャンバ１７ａのみ使用の場合 ブロー比２．１５ でインフレーシヨン成形加工できた。

更に、環状エアチャンバ１７ａ、１７ｂ使用時には、 ブロー比２．８６ のフイルムを成形加工できた。

全ての環状エアチャンバ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを使用
した時には、 ブロー比３．４７ のフイルムを成形加工できた。

即ち、一台のハブル安定風冷装置で、 ブロー比２．１５乃至３．７４ の範囲でＬＤＰＥフイルムをインフレーシヨン成形でき
た。

２）その２ ａ）環状溶融樹脂吐出口（１５） 直径：３００mm ｂ）下流側リップ部材基部（１３ｃ） 内径：５３０mm ｃ）環状整流筒（２１ａ） 内径：６９０mm ｄ）環状整流筒（２０ａ） 内径：８５０mm ｅ）中間環状整流筒（２１） 内径：１０５０mm ｆ）最外側環状整流筒（２０） 内径：１３００mm のバブル安定風冷装置（実施例２に対応）により成形加
工したところ、次の結果を得た。

最内側環状エアチャンバ１７ａ_１のみ使用の場合 ブロー比２．１５ でインフレーシヨン成形加工できた。

更に、環状エアチャンバ１７ａ_１、１７ｂ_２使用時に
は、 ブロー比２．６５ のフイルムを成形加工できた。

全ての環状エアチャンバ１７ａ_１、１７ｂ_２、１７ｃ_３
を使用した時には、 ブロー比３．１８ 〃 ３．５０ のフイルムを成形加工できた。

３）その３ ａ）環状溶融樹脂吐出口（１５） 直径：３００mm ｂ）下流側リップ部材基部（１３ｃ） 内径：５３０mm ｃ）環状整流筒（２０ｂ） 内径：８５０mm ｄ）中間環状整流筒（２１） 内径：１０５０mm ｅ）最外側環状整流筒（２０） 内径：１３００mm のバブル安定風冷装置（実施例３に対応）により成形加
工したところ、次の結果を得た。

最内側の環状エアチャンバ１７ａ_１のみ使用の場合 ブロー比２．６５ でインフレーシヨン成形加工できた。

更に、環状エアチャンバ１７ａ_１、１７ｂ_２使用時に
は、 ブロー比３．１８ 〃 ３．５０ のフイルムを成形加工できた。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案に係わるもので、第１図は第１実施例の半
截縦断面図、第２図は第２実施例の半截縦断面図、およ
び第３図は第３実施例の半截縦断面図である。 図中の主な符号 １６……冷風空気分岐用連通穴、 １７……加圧室、 １９……バブル径地調整装置、 １７ａ……最内側の環状エアチャンバ、 ２３……通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上下リップ部材間に形成した少なくとも１
   つの環状のエア吹出口を有する風冷リングのエア吹出口
   が成形ダイの環状溶融樹脂吐出口近傍に設けてあり、成
   形ダイの環状溶融樹脂吐出口より若干上方位置から更に
   上方位置にわたってバブルを囲繞する加圧室を形成する
   環状ケースが、この風冷リングの上方側に設けてあり、
   この環状ケースの上端部にはバブル径調整装置が設けて
   あり、 この加圧室内を数個の環状エアチャンバに同心円状に区
   画する直径の異なる環状整流筒が、前記吐出口と同心円
   状に間隔を置いて前記風冷リングの上面に並列配置して
   あり、隣接する整流筒下端には、隣接する環状エアチャ
   ンバ同士を連通する冷風空気吸排口が各々穿設し形成し
   てあり、これら数個の環状整流筒の高さは、外側に位置
   するものほど高くなり、これら環状整流筒の上端部でバ
   ブル案内面が形成されていると共に、 前記風冷リングにおける上部リップ部材の基部には前記
   複数の環状エアチャンバのうち、最内側のエアチャンバ
   アと連通する冷風空気分岐用連通穴がバブル引取方向で
   数個穿設してあることを特徴とするインフレーシヨンフ
   イルム成形におけるバブル安定風冷装置。