NO155918B - Fremgangsmaate for styring av folietykkelsen for en slangeformet folie, fremstilt i et folieblaase-ekstruderingsanlegg - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for styring av folietykkelsen for en slangeformet folie fremstilt ved blåsefolieekstruderingsanlegg av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Slangefolier fremstilt i blåsefolieekstruderingsanlegg, blir etter fremstillingen oppviklet til ruller for å lagre folien og for å kunne transport-ere den til videre bearbeidelse. Ved foliefremstillingen er det vanligvis nesten umulig å unngå at det opptrer tykke og tynne områder i folien som summerer seg ved oppviklingen av foliebanen slik at folierullen får ringformede vulster. Viderebearbeidelsen av folien kan derved bli vanskeliggjort og til og med være utelukket. Ved fremstilling av blåse-folier er det kjent å trekke den flatlagte slangefolien av, slik at eventuelle tykke foliesteder blir jevnt fordelt over rullen som ved tauvikling. Disse spiralforlagte tykke stedene kan imidlertid bevirke ulemper i bestemte typer bearbeidingsmaskiner, da det kan oppstå en siderettet utvandring av folien.

DE-A-21 40 194 beskriver et blåsefolieekstruderingsanlegg, ved hvilket de foliesektorer, over hvilke tykkelsestoleransene måles, forskyves i periferiretningen som følge av forekommende tynne eller tykke steder, slik at de med hensyn til deres påvirkning ikke uten videre kan bringes i riktig posisjon i forhold til munnstykkeringen med styreelementforsynte tempereringssektorer.

I DE-A-29 47 293.3 og DE-A-30 02 903.9 er beskrevet fremgangsmåter for regulering av folietykkelsen hvor det er mulig å fremstille slangefolier, hvor tykkelsestoleranse ligger innenfor et så snevert område at folien kan vikles som en sylindrisk rull.

Ved den første av ovenfornevnte to publikasjoner, løses problemet med posisjonsriktig anbringelse av foliesektorene ved . at foliesektorene antas posisjonsriktig ekstrudert med et tykkelsesmaksimum hhv. et tykkelses-minimum for bestemmelse av den til denne relaterte korrigeringssektor ved munnstykkeringen. For å oppnå en sammenlignbar tykkelsestoleranse, påvirkes styreelementet i samsvar med målt avvik så lenge at periferi - lengden for foliesektorene med samme tverrsnittsflate er like lange.

Denne kjente måten tjener til utjevning av folietykkelsestoleransene for å fremme tilvirkningen av folie, hvis tykkelse avviker ubetydelig fra den midlere folietykkelsen. For bestemte formål kreves på den andre siden andre typer av foliebaner som over sitt tverrsnitt har en eller flere tykkere områder.

Ifølge DE-A-24 18 452 er det tidligere kjent å avkjøle ekstruderte slanger med en periodisk beveget kjøledyse med innstillbar kjølemiddelstrøm for å tilveiebringe tykke steder. Med de tilveiebrakte tykke stedene er imidlertid ikke hensikten å tilveiebringe folier, som i samsvar med senere anvendingsformål har med hensikt tilførte tykke steder, men de i og for seg ønskede tykke steder skal overlagres andre tykke steder som ikke kan unngåes, slik at den oppviklede slangefolien får en sylindrisk form.

For bestemte produkter blir det på den andre siden krevd foliebaner som har ett eller flere tykkere områder over deres tverrsnitt. Slike folier er f.eks. nødvendige når det skal fremstilles produkter som har områder som blir utsatt for en større belastning eller en større slitasje enn de øvrige områdene. Typiske produkter av denne typen er f.eks. plastposer med bærehull, hvis bærehullområde må bli forsterket, eller krympehetter som må bli forsterket ved kantene som blir utsatt for støtpåkjenninger.

Det er kjent å fremstille foliebaner med tykkere områder ved at den først jevnt brede utstrømningsspalten til et folieblåsehode slipes bredere ved de ønskede tykkere stedene ved hjelp av omstendelig prøvearbeid. Bortsett fra vanskeligheten med å fremstille et folieblåsehode med en dysespalte hvis bredde tilsvarer den ønskede tykkelsesprofilen for folien, oppstår en ytterligere ulempe ved anvendelsen av et folieblåsehode hvis dysespalte har forskjellige bredde over omkretsen ved at frostlinjen til den ut fra det brede området ekstruderte folieområdet trekker seg høyere opp slik at det blir nødvendig å bruke en ytterligere kjølevifte for det tilsvarende tykke stedet på folien. Den nøyaktige tilpassingen av folieblåsehodet er dessuten svært komplisert og gjelder dessuten kun for en bestemt kunststoff granulat, en bestemt utstøtningseffekt og for tilpasning av de tilsvarende kjøleluftforhold.

Oppgaven ved foreliggende oppfinnelse er derfor å frembringe en fremgangsmåte for styring av folietykkelsen for en slangef ormet folie fremstilt i et folieblåseekstruderingsanlegg og som er blitt ekstrudert ut fra et folieblåsehode med en dysering som har samme utløpsspaltebredden over hele sin omkrets.

Ifølge oppfinnelsen blir denne oppgaven løst ved en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan defineres ved hjelp av en algoritme slik at fremgangsmåten kan gjennomføres i praksis på en enkel måte ved hjelp av mikroprosessorer og mikrodatamaskiner.

Ut fra området av dyseringen, som er tilordnet den kjølende tempereringssektoren, blir det senere ekstrudert tykke foliesteder, da den avkjølte ekstruderte kunststoff massen har en høyere viskositet og blir mindre strukket i omkretsretningen ved oppblåsningen av den ekstruderte slangen til en blåsefolie enn de varmere områdene med mindre viskositet.

Ifølge oppfinnelsen kan, for fremstilling av tykke eller tynne steder, de tilsvarende tempereringssektorene bli avkjølt eller oppvarmet eller samtidig avkjølt og oppvarmet. Viser det seg at et tykkere sted er for tynt, kan den tilhørende tempereringssektoren bli sterkere avkjølt. Viser det seg derimot at et tykt sted er for tykt, kan kjølingen av den tilhørende tempereringssektoren bli redusert. Er derimot et tynt sted for tykt, kan den tilhørende tempereringssektoren bli oppvarmet. Ved for tynne tynnsteder, må varmen derimot reduseres.

Det skal imidlertid bemerkes at de tykke og tynne stedene påvirker hverandre gjensidig slik at kjølingen av et område tilveiebringer et tykt sted og på begge sidene av dette området, tynne steder. Tykke steder og tynne steder kan derfor frembringes alene ved hjelp av kjøling eller oppvarming av tempereringssektoren. Kun ved hjelp av sektorkjøling er det mulig å frembringe små tykkelsesforskjeller. Ved hjelp av sektor-oppvarmingen kan det bli tilveiebrakt større tykkelsesforskjeller. Den største tykkelsesforskjellen er imidlertid først mulig å frembringe når de respektive tempereringssektorene blir samtidig oppvarmet og avkjølt. Folier fremstilt med fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse med områder med tykke steder kan bli oppviklet på vanlig måte. Da oppviklingen imidlertid ikke ville være av sylindrisk form, er det hensiktsmessig å legge folien i sikk-sakkform i en beholder.

Ifølge oppfinnelsen styres tykkelsesprofilen for slangefolien ved at tempereringssektorene blir avkjølt eller oppvarmet eller avkjølt og samtidig oppvarmet tilsvarende den ønskede tykkelsesprofilen. For at den med fordel anvendte mikrodatamaskinen skal tilsvarende den ønskede tykkelsesprofilen, på enkel måte kunne regne ut mønsteret for stillordren for stillelementet tilhørende tempereringssektoren, er det hensiktsmessig å først foreta en nulltoleranseregulering, dvs. å ekstrudere en folie med jevn tykkelsesprofil.

Fortrinnsvis blir derfor, før fremstillingen av den ønskede tykkelsesprofilen, foliesektorer med like omkretslengder og med lik tverrsnittsflate tilordnet tempereringssektoren til dyseringen, ut fra hvilken disse er blitt ekstrudert, som beskrevet i DE-A-29 47 293.3.

En utgangsprofil med jevn tykkelsestoleranse kan før innstillingen av tempereringssegmentene til temperaturen som tilsvarer den ønskede tykkelsesprofilen som det fremgår av DE-A-30 02 903.9, også bli inn-justert ved at det dannes foliesektorer med like omkretslengder og en gjennomsnittlige tykkelsesfordelingen tilveiebringes ved måling av de enkelte foliesektorene og hvor verdien av den gjennomsnittlige tykkelsesfordelingen danner et mål for korrekturordren for styreelementet til tempereringssektoren, som er tilordnet de respektive foliesektorene.

Da de tykke foliestedene ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, har en lavere temperatur enn de tynne foliestedene, kjøles folien jevnt over sin omkrets også når det foregår en jevn avkjøling over folieomkretsen. Som følge av dette, innstiller frostlinjen seg i tilnærmet lik høyde overalt på omkretsen av folien uten ytterligere kjøleinnretnin-ger.

Avtrekningshastigheten for slangefoliebanen kan på fordelaktig måte bli tilpasset de respektive gjennomsnittlige folietykkelsene.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av et folieblåseanlegg med innretning for å

bestemme foliens tykkelsestoleranse.

Fig. 2 viser en skjematisk fremstilling av forbindelsen mellom tykkel-sesmåleinnretningen med en mikroprosessor og styreelementer for innstilling av tempereringssektorene. Fig. 3 viser et snitt gjennom folieblåsehodet med tempereringskamme-ret og styreelementene skjematisk fremstilt. Fig. 4 viser skjematisk i et diagram tilknytningen av tykkelsesmålingen til en mikroprosessor og den posisjonsriktige overføringen av foliesektorene på tempereringssektorene. Fig. 5 viser et diagram tilsvarende det på fig. 4 over de omformede

tykkelsesprofilene i en forenklet fremstilling.

Fig. 6 viser et diagram tilsvarende det på fig. 5 ved anvendelse av

prinsippet med kun sektorkjøling.

Fig. 7 viser et diagram tilsvarende det på fig. 5 ved anvendelse av

prinsippet med kun sektoroppvarming.

Fig. 8 viser et diagram tilsvarende det på fig. 5 ved anvendelse av

prinsippet med sektoroppvarming og avkjøling.

Ved det på fig. 1 viste anlegg fører, ekstruderen 1 smeiten via tilslut-ningen 2 inn i blåsehodet 3, som utformer foliehalsen 5' og kjøler den ekstruderte slangefolien ved hjelp av kjøleringen 4. Bak foliekalibrerings-innretningen 7, hvis høyde er tilpasset frostlinjens 6 høyde, er tykkelsesmåleanlegget 14 anordnet. Sonden for tykkelsesmåleanlegget 14 blir ført på den ringformede skinnen 15 og kan reverseres i retning av pilen 16 om ± 360° om slangefolien 5. Ovenfor måleinnretningen blir folie-slangen lagt flatt ved hjelp av flatelegningsplatene 8, trukket av ved hjelp av valseparet 9, tilført og oppviklet på vikleren 12 via føringsvalser 11.

Målesignalet blir tilført måleapparatet 18 med tykkelsesskriveren 19, som opptegner et diagram, via måleledningen 17 med kabelsløyfen 17', jfr. fig. 2. Målesignalet blir også tilført mikrodatamaskinen 21 over kabelen 20, som etter omregningen av målesektorene regulerer styreelementene 23', 23" tilordnet de respektive tempereringssektorene.

For å unngå en mekanisk deformering av dysespalten 3"', blir det for fremstilling av en ønsket tykkelsesprofil i den ekstruderte folien, anvendt prinsippet med sektortemperering ved hjelp av de parallelt og tett ved siden av hverandre liggende tempereringsboringene 25. Den over tilslut-ningsflensen 2 tilførte smelte blir fordelt over kanalen 3' og ført inn i den smale ringkanalen 3" langs tempereringsboringen 25 og endret i sin viskositet ved hjelp av oppvarming eller avkjøling slik at den ønskede tykkelsesprofilen oppstår ved den påfølgende strekningsprosessen i foliehalsen 5'.

Som tempereringsmedium kan anvendes pressluft som blir tilført gjennom trykkledningen 23. Reguleringen av presslufttilførselen skjer ved hjelp av den taktende arbeidende magnetventilen 23' i samsvar med den respektive avkjølingsordren. Pressluften blir tilført boringen 25 over rørledningen 24 og ført bort over utløpet 24'. Dersom det følger en oppvarmingsordre, blir det parallelt med den taktende magnetventilen 23', innkoblet et opp-varmingslegeme 23" slik at det oppstår en jevn oppvarmingslufttemperatur mens varmeenergitilførselen blir regulert ved hjelp av strømmens volum.

Den ønskede tykkelsesprofilen kan bli tilført mikrodatamaskinen ved hjelp av et. tilsvarende program som så beregner det tilsvarende tempera-turmønsteret for tempereringssegmentene og tilsvarende påvirker styreelementene 23', 23" tilordnet de enkelte tempereringssegmentene.

Tilsvarende læren i den tyske patentsøknaden P 29 47 293.3, blir midt-feltet til målesektorene xp for tykke og tynne steder ansett som posisjonsriktig for tilhørende tempereringssektor xj(. Bredden av måle-henholdsvis foliesektorene xp blir således omregnet at disse ved tynn-stedene xp\ blir vist som stillingsriktige målesektorer xpj og ved tykkstedene xp2 blir vist som stillingsriktige målesektorer xp2» som også fremgår av den nedre halvdelen av det på fig. 4 viste diagram.

For å forenkle beskrivelsen representerer x^ på fig. 4-8 forholdene ved et tykt sted, mens xj og X2 betegner midten av tilliggende tynne steder, "n" betegner antall tykke henholdsvis tynne steder. Disse må ikke være jevnt fordelt, men i praksisen viser de imidlertid en symmetrisk for-deling av den art som f.eks. oppstår ved de ulike kantlengdene ved en krympefolie for krympefoliepakking av paller.

Så snart anlegget er blitt regulert inn på en jevn tykkelse, kan man begynne med innstillingen av den ønskede tykkelsesprofilen.

Den ønskede tykkelsesprofilen med f.eks. de viste tykke stedene med tykkelsen S2 og bredden b2 blir beregnet ut fra den på forhånd angitte foliebredden bj og b2 ved hjelp av mikrodatamaskinen. Ut fra omregningen fremkommer ved tynne steder mindre bredder b^ og ved tykke steder større bredde t>2.

Mellom tykke og tynne steder blir av hensyn til en jevn fasthetsover-gang, anordnet et mellomområde med bredden b'2. Overgangsområdet b'2 blir på tilsvarende måte omregnet ved hjelp av mikrodatamaskinen fra den på forhånd gitte tykkelsesprofilen. Den jevne minskningen henholdsvis stigningen i tykkelsen, blir angitt ved hjelp av tykkelsesavtrapping s'2, s"2» s'"2 .... som forøvrig fremgår av det øvrige diagrammet på fig. 4.

Ut fra de ønskede tykkelsesprofilene bl, sl, b2 og s2 blir det beregnet en ny gjennomsnittlig folietykkelse sm som er en ren regnemessig størrelse som tjener som referanselinje for reguleringsalgoritmen (oppvarming og kjøling - fig. 8) henholdsvis omregning av målesektorbredden xp. Ventilinnstillingsprofilen som til å begynne med ble fastlagt i mik rop rose - soren ved hjelp av nulltoleransereguleringen, blir så overlagret posisjonsriktig den omregnede tykkelsesprofilen sl, bl-, s2, b2.

Mens tempereringssektorene ved nulltoleransereguleringen blir oppvarmet ved fastlagte tykke steder og avkjølt ved tynne steder, blir temperatur-ordren til innstilling av de ønskede tykkstedsprofilene omvendt slik at ved ønskede tykke steder blir avkjølt og ved ønskede tynne steder blir oppvarmet. Målet Asx angir oppvarming- og/eller avkjølingsordren hvorved ved kun sektoravkjøling/er referanselinjen tykkelsen sl, som det forøvrig fremgår av fig. 6. Anvendes kun sektoroppvarming, er referanselinjen tykkelsen S2, som fremgår av fig. 7. Ved sektoroppvarming og sektorav-kjøling fremkommer den på fig. 8 viste linje sm som referanselinjen.

Er det nødvendig med korrektur, blir de tilsvarende differansene tillagt eller trukket fra arbeidslageret til sentralenheten (CPU = Central Processing Unit).

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for styring av folietykkelsen for en slangeformet folie fremstilt i et folieblåseekstruderingsanlegg med en dysering (3), som er oppdelt i tempereringssektorer med lik omkretslengde og forsynt med styreelementer (23', 23"), idet mengdegjennomgangen kan endres av temperaturen i de ulike tempereringssektorene og idet folietykkelsene måles rundt periferien og tilsvarende bringes antall tempereringssektorer i forhold til disse foliesektorer, karakterisert ved at tilsvarende den ønskede tykkelsesprofilen for dannelse av tykke steder (xp2), avkjøles de tempereringssektorer (x^) i munnstykkeringen (3) til hvilke de tilordnes i en mot ønsket tykkelse svarende grad og/eller for dannelse av tynne steder (xp) oppvarmes de tempereringssektorer (xj() til hvilke de tilordnes, at midtlinjene til over flere foliesektorer (xp) seg strekkende tykke-og tynne steder (xp2, xpj) antas å være posisjonsriktig ekstrudert og at de på disse følgende foliesektorer (xp) tilordnes i rekkefølge etter påfølgende tempereringssektorer (x^), og at styreelementene (23', 23") påvirkes så lenge at det oppnås den periferilengdefordelingen gitt på forhånd av den ønskede folietykkel-sesprofilen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at før frembringelsen av den ønskede tykkelsesprofilen, tilordnes like omkrets-lange foliesektorer (xp) med likt tverrsnitt de tempereringssektorene (x^) til dyseringen, ut fra hvilke de ekstruderes.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at før frembringelsen av den ønskede tykkelsesprofilen, dannes foliesektorer (xp) med lik omkretslengde og ut fra målingene beregnes de gjennomsnittlige tykkelsesfordelingene over de enkelte foliesektorene (xp) og ved at verdien for den gjennomsnittlige tykkelsesfordelingen danner et mål for korrekturordren for styreelementene (23', 23") til tempereringssektorene (x|(), som er tilordnet de respektive foliesektorene (xp).

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at den ut fra påfølgende måling beregnede forskjell i gjennomsnittlig tykkelsesfordeling av de enkelte foliesektorene (xp) i forhold til på forhånd angitte folietykkelse, trekkes fra eller adderes til det tidligere bestemte avvik, og ved at den således dannende verdi danner et nytt mål for korrekturordren.