NO178692B - Fremgangsmåte og anordning for helisk skjæring av en fleksibel, rörformet folie av polymermateriale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved hvilken en fleksibel.rørformet folie av polymert materiale avleveres i en flat form til en første posisjon og skjæres helisk for å danne en skåret strimmel som trekkes bort fra den rørformede folie, slik det nærmere fremgår av ingressen til det etterfølgende selvstendige fremgangsmåtekrav. Oppfinnelsen vedrører også en anordning konstruert for utøvelse av denne fremgangsmåte.

Helisk skjæring av en fleksibel, rørformet folie av polymert materiale er vist i GB 816 607. Formålet med dette patent var å fremstille bånd med en sterk molekylær, skrå orientering. Båndene blir hovedsakelig benyttet for fremstilling av høyfaste tverrlaminater av enakset orienterte lag. For å oppnå de ønskede egenskaper, blir den rørformede film sterkt orientert i sin opprinnelige lengderetning før den heliske skjæring, som vanligvis utføres over en dor. Røret fremføres enten med en skruebevegelse før skjæring med en fast kniv, eller med en lineær bevegelse før skjæring med en roterende kniv, i hvilket tilfelle vikleren for opptak av den helisk skårne film må rotere med kniven i en planetaraktig bevegelse.

Helisk skjæring av fleksibel rørformet film benyttes også i GB 1 526 722. Røret som skal skjæres har vanligvis en enakset polymerstruktur, hvor dette frembringes under ekstruderingen. Imidlertid behøver ikke ekstruderingen, før den heliske skjæring, gi noen betydningsfull orientering av filmen under dens smeltepunkt. Formålet igjen er fremstilling av høyfaste tverrlaminater, men i dette tilfellet blir lagene biaksielt orientert ved strekking etter eller under lamineringen, der den tverrgående og langsgående strekkeprosess er innbyrdes selvstendige trinn og hvert trinn er generelt enakset.

Disse patenter viser ingen innretninger for synkronisering av de ulike bevegelser som styrer den heliske skjæring, dvs. framføringen av filmen, roteringen av filmen eller kutteren, og tilbaketrekning av den skårne film. Imidlertid kan noen grad av slik synkronisering" utvikles ved å benytte konven-sjonelle enginering-teknikker.

Ikke desto mindre står visse problemer igjen.

Ett problem er at uttaket av den skårne strimmel skjer ved en vinkel i forhold til den opprinnelige framføringsretning av filmen og er derfor tilbøyelig til å frembringe vridnings-momentkrefter i den rørformede folie. Dette tenderer til å medføre forvridning av røret ved tidspunktet for skjæring, og således forstyrrer skjæret og den resulterende skårne strimmel. Det er svært vanskelig å balansere kreftene for slik å unngå denne forvridning.

Et annet problem er at det kan være vanskelig å oppnå en regelmessig og nøyaktig tilførsel av film mot skjærestasjon-en, spesielt når filmen er levert i flat form viklet på en svært tung trommel.

Som velkjent er, er det mange tilfeller hvor det er ønskelig å levere filmer av foliemateriale som er orientert under en vinkel til lengdeaksen og, som indikert ovenfor, de kjente prosesser for helisk skjæring kan benyttes for dette formål. Imidlertid er det ønskelig å tilveiebringe en mer teknisk gjennomførbar og pålitelig prosess, som også er egnet for tunge eller brede tromler og for høye produksjonshastigheter.

Formålene med oppfinnelsen er å overvinne disse ulike problemer og tilveiebringe fremgangsmåter og anordninger for forbedret helisk skjæring av filmene, og å tilveiebringe forbedrede filmer.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en fremgangsmåte og anordning av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved de trekk som fremgår av karakteristikken i de etterfølgende selvstendige krav. Således, med oppfinnelsen, presses luft fra doren inn i den rørformede film etterhvert som den beveger seg fra sin flate tilstand til doren og dermed blåser filmen opp til et rør. Doren må ha en diameter kun svært lite mindre enn røret, for å la et tilstrekkelig trykk foreligge inne i røret for å gjøre det tilstrekkelig stivt. Imidlertid unnslipper uunngåelig noe luft mellom røret og doren og denne unn-slipping av luft kan tilveiebringe smøring mellom røret og doren.

Som et resultat av at røret er stivt når det glir over doren mot posisjonen der det helisk skjæres, kan forvridning av røret ved skjæringen og trekkingen av den skårne strimmel betraktlig reduseres. Graden av stivhet som er nødvendig for en bestemt film, vil avhenge av materialet som benyttes og prosesstilstandene. Imidlertid er det enkelt å velge lufttrykket inne i røret, og således stivheten av røret, for å oppnå den grad av motstand mot deformasjon som er optimal for den bestemte prosess. Således, med oppfinnelsen, er det mulig å påsette mye høyere krefter under avtrekkingen av den helisk skårne strimmel fra doren og vikling av denne skårne strimmel.

Trykket inne i røret, og lufttilførselen gjennom doren, vil velges i samsvar med materialene som benyttes. F.eks. bør forholdsvis lave trykk benyttes når filmen er tilbøyelig til å splitte, f.eks. når filmen er av lavt mål, høy grad av enakset orientering, og/eller høy stivhet. Dersom trykket imidlertid er for lavt i forhold til de skrå trekk-krefter, så vil den rørformede folie miste sin stivhet og vil bli vridd og prosessen vil bli mindre nøyaktig eller kan opphøre. Forutsatt at filmen tillater det, er det vanligvis ønskelig at lufttrykket er tilstrekkelig til å tillate en stramming på minst 200 g pr. meters bredde i folien ved uttrekkingen fra doren, og forutsatt at folien tillater det, er strammingen fortrinnsvis minst 2 kg pr. meter.

Fordelene med oppfinnelsen oppnås hovedsakelig når det flate rør har en bredde på minst 20 cm. Bredden kan være opp til 200 cm eller enda mer.

Skjærvinkelen er vanligvis på minst 20° . Verdier på opptil 70° kan oppnås forholdsvis enkelt med god nøyaktighet, men det er også mulig å oppnå verdier som nærmer seg 90°.

Fortrinnsvis er diameteren på doren variabel. F.eks. kan den lages av en rørformet gummiplate holdt i en sirkulær oppstilling av ribber som bæres av forlengbare innretninger (f.eks. på samme måte som bæreribbene i en paraply). Justering av disse forlengbare innretninger vil således medføre justering av den effektive diameter i doren og slik kan den samme dor benyttes for ulike rørbredder. Diameteren kan også varieres for å styre lufttrykket. Dette er av spesiell verdi når skjøre folier skjæres, slik som tynne, stive og/eller høyorienterte plater, når minimalisering av lufttrykket og luftstrømmen er viktig. I denne situasjon kan den variable diameter av doren tilbakemeldings-styrt ved registrering av luftstrømmen eller overtrykket inne i røret.

Overflaten av doren kan være korrugert for å minske friksjon-en mellom folien og doren. Disse korrugeringer kan hensiktsmessig bestå av hovedsakelig langsgående ribber. Korruger-ingene fremmer luftstrømningen over hele omkretsen av doren og forbedrer derfor smørevirkningen på den ringformede luftstrøm mellom filmen og doren.

Den heliske skjæring kan arrangeres på linje med den første ekstrudering av den fleksible rørformede folie, men maskineriet for denne kombinasjon vil tendere til å være forholdsvis komplisert og vil vanligvis kun være virksom ved forholdsvis lave produksjonshastigheter eller mengder. Det er derfor foretrukket først å ekstrudere den rørformede folie og deretter vikle denne i flat form på en spole eller trommel. Denne spole blir deretter montert i en avviklingsanordning og denne bevirker samtidig at den rørformede folie vikler seg av i flat form og roterer rundt" sin senterakse. Dette sted for skjæring kunne deretter bli fiksert i forhold til rommet og filmen beveger seg lineært etter skjæring. Dette er mer hensiktsmessig enn å sørge for at filmen beveger seg lineært og for kniven å rotere rundt doren, sammen med viklings-maskineriet.

I en enkel form for apparat for å sørge for at den flate film på det første sted er roterende, er trommelens akse montert vinkelrett til rotasjonsaksen for røret med midtpunktet av trommelen på eller nær den sistnevnte akse. Et slikt arrange-ment er vist i fig. 1 i de vedlagte tegninger. Denne fremgangsmåte er svært tilfredsstillende for spiralskjæring av tromler som ikke er for tunge (f.eks. opptil omlag 400 kg) forutsatt at tromlen er av riktig størrelse og tykkelse og har sitt tyngdepunkt korrekt på rotasjonsaksen og forutsatt at rotasjonshastigheten ikke er for høy. Imidlertid er metoden mindre tilfredsstillende dersom spolen er svært tung, roteres svært hurtig, eller har uperfekt form eller stramhet. Disse problemer foreligger også selv når det ikke er noen luftstrømning gjennom doren. Et nytt system for tilføring av den flate film er tilveiebrakt som overvinner disse problemer .

Således, i samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen (som ikke behøver å kombineres med oppblåsing av den rørformede folie med luft gjennom doren), stedet for skjæring er fast (dvs. er fast i forhold til rommet hvori prosessen utføres), folien leveres på det første sted fra en spole og slippes ut fra spolen i en utgangssone og trekkes til doren med en skruebevegelse, og folien trekkes fra spolen i hovedsak langs spolens aksialretning mens utgangssonen spinner rundt spolen for å frembringe rotasjon av røret (i forhold til rommet). Fortrinnsvis har spolen hovedsakelig den samme akse som rotasjonsaksen for røret og den rørformede folie ledes og opprettholdes i flat form fra avviklings- til utgangssonen og omvandling til røraktig form begynner ved denne sone, hvorved midtlinjen av den flate folie ledes til å bli i hovedsak sammenfallende med spolens akse.

Denne teknikk minimaliserer problemet med mekaniske krefter ved den roterende avvikling, og reduserer behovet for nøyaktig justering av spolens posisjon i avvikleranordningen. Den minimaliserer også risikoen for teleskopering under avvikling av filmen som vikles for løst på spolen. Således tillater den bruk av mye tyngre spoler og mye høyere hastig-heter .

Lageret eller lagrene rundt hvilke avviklingsenheten roterer, kan plasseres i kun én ende av enheten, nemlig i den enden som er motsatt av skjæringen som vist i fig. 1. Når tunge vekter inngår er imidlertid dette system sårbart for ut-matt ingsbrudd , med mindre akselen, lagrene og bæreren for den sistnevnte er av spesielt kraftig konstruksjon.

Et annet aspekt ved oppfinnelsen (som kan igjen være i virksomhet i kombinasjon med eller uten luftoppblåsing og med eller uten definert montering av spolen) gir en løsning på dette problem. Spesielt er stedet for skjæring fast (i forhold til rommet), folien leveres på en spole montert i en avviklingsenhet og trekkes til doren fra spolen med en skruebevegelse som gis ved rotasjon av avviklingsenheten, og avviklingsenheten er montert på et lager som innbefatter en lagerring som omgir den rørformede plate.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er vanligvis beregnet på å fremstille tverrlaminater med høy styrke, og for dette formål er to eller flere helisk skårne filmer i det etterfølgende laminert med hverandre med de opprinnelige langsgående retninger av den rørformede folie kryssende hverandre. Den rørformede folie gis derfor fortrinnsvis en enaksiell smelteorientering. Alternativt eller i kombinasjon med dette, kan den rørformede folie lengdeveis orienteres under smelte-området for det polymere materialet.

Som geometriske forhold eller betingelser viser, vedrører den følgende ligning bredden (h) av det flate rør, skjærvinkelen (v) målt mellom lengderetningen for det flate rør og skjær-retningen og den endelige bredde (w) nemlig:

w = 2h kosinus v

Som eksempler, med en skjærvinkel på 60°C ville den endelige bredde være lik med den flate bredde, ved 45° ville den flate bredde økes med n/2 (1,41) og med en skjærvinkel på 30° V3 (1,73). Med skjærvinkler høyere enn 60° ville den oppnåelige bredde for en gitt spiralskjæremaskin hurtig avta.

Et annet aspekt ved oppfinnelsen har det formål av å øke den oppnåelige sluttbredde for en gitt endelig vinkel for smelteorienteringen og for en gitt spiralskjæremaskin, spesielt i tilfelle av vinkler omlag 60° eller nærmere 90° . Selv om dette aspekt fortrinnsvis benyttes i kombinasjon med luftoppblåsing og eventuelt én eller flere av de andre aspekter ved oppfinnelsen, kan det igjen benyttes uavhengig av disse.

I dette aspekt ved oppfinnelsen, ble det rørformede plate-materialet først fremstilt ved ekstrudering gjennom en ekstruderingsdyse med spiralsmelte-orientering ved nedtrekking i smeltet eller halvsmeltet tilstand og samtidig relativ dreining mellom uttaksinnretningen og minst utgangen fra ekstruderingsdysen, og spiralskjæringen utføres i en slik retning at orienteringsvinkelen økes i forhold til lengderetningen av den skårne strimmel.

I teori kunne det antas at spiralskjæringen kunne utelates (bortsett fra når en vinkel på 90° er ønsket) dersom den relative rotasjon var tilstrekkelig hurtig. I praksis øker imidlertid vanskelighetene i å utføre slik ekstrudering med den økede orienteringsvinkel" og det er funnet at en øket vinkel iboende fører til en øket komponent av biaksielt smelteorientert materiale, og dette er vanligvis ikke ønskelig, idet minste ved fremstilling av krysslaminater. F.eks. er det vanligvis ikke mulig å fremstille vinkler høyere enn om lag 30° ved slike relative rotasjoner i sammen med uttak fra ekstruderingsdysen.

Således tillater dette aspekt av oppfinnelsen, på en enkel utøvbar måte, en vesentlig økning i vinkelen i forhold til lengderetningen av den skårne strimmel. F.eks. kan 30° vinkel fra ekstruderingen gjøres som en 60° vinkel ved skjæring under 30° eller den kan gjøres vinkelrett ved skjæring under 60°. I det førstnevnte tilfellet økes den flate bredde med et forhold på 1,73:1 og i det andre tilfellet er den det samme før og etter spiralskjæringen.

Strimlen som oppnås i alle aspekter ved oppfinnelsen kan være forholdsvis bred, typisk 50 cm eller mer, og slik for den første gang sørger oppfinnelsen for tilveiebringelsen av en strimmel på 50 cm eller større bredde og som har en vinkel for smelteorientering på 70° opptil vinkelrett. Dette materialet danner et ytterligere aspekt av oppfinnelsen. Fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, gjøres det bruk av luftoppblåsingsteknikken beskrevet ovenfor. Dette materialet gir viktige fordeler og likevel er dens produksjon, som et resultat av oppfinnelsen, forholdsvis enkel uten bruk av en strekkramme eller tilsvarende anordning. Spesielt er det nå forholdsvis enkelt å fremstille hovedsakelig vinkelrett orientert foliemateriale av f.eks. 3 meters bredde selv på tromler med flere tonn (spesielt når det andre aspekt av oppfinnelsen benyttes, fortrinnsvis i kombinasjon med det tredje aspekt).

Ekstrudert foliemateriale vil vanligvis oppvise en struktur som viser uttaksretningen fra ekstruderingsdysen, og det nye foliematerialet i samsvar med oppfinnelsen er karakterisert ved at bredden er minst 50 cm", vinkelen mellom strukturen som viser uttaksretningen fra ekstruderingsdysen og lengderetningen for folien, er fra 70° opptil vinkelrett.

Dette nye foliematerialet kan f.eks. benyttes til fremstilling av en ny type biaksielt orientert film hvori minst hovedandelen av den tverrgående orientering fremstilles ved uttaket fra en ekstruderingsdyse og lengdeorienteringen fremstilles ved en mye lavere temperatur. Lengdeorienteringen og eventuelt ekstra tverrorientering ved forholdsvis lav temperatur kan med fordel utføres med fremgangsmåten beskrevet i V/0 88/05378.

De ulike aspekter ved oppfinnelsen er av spesiell verdi for fremstilling av et krysslaminat av lag som har en hovedsakelig enaksiell materialstruktur fra ekstruderingen, og hvori materialstrukturen fra ulike lag er i krysslaminert forhold, men som etterpå er blitt biaksielt orientert. Slike krysslaminater er beskrevet i GB 1 526 722. Når slike krysslaminater tilvirkes, er det ønskelig å fremstille én eller flere lag med en materialstruktur fra ekstruderingen som danner en vinkel fra 70 til 90° med lengdeaksen, spesielt i kombinasjon med én eller flere lag med en materialstruktur på 0° eller nær dette.

Det er funnet at krysslaminater av denne type og med disse vinkler (særlig omlag 90° kombinert med omlag 0°) viser maksimal rivestyrke i 45°-retningen og det er funnet at behovet for høy rivestyrke i en sydd søm er høyest ved vinkelen på 45° i forhold til riveretningen. Derfor er slike krysslaminater f.eks. svært godt egnet for sydde sekker og for sydde regnfrakker og andre sydde produkter.

En spesielt foretrukket sammensetning i slike laminater, eller for hovedlaget i et individuelt lag av laminatet (eller i hovedlaget av laget dersom laget består av flere sam-ekstruderte underordnede lag), tildannes av en blanding av høymolekylærvekt, høydensitétspolyetylen med betraktelig lavere molekylaervekt, lavdensitetspolyetylen. Den sistnevnte velges fortrinnsvis blant kopolymerer og/eller forgrenede polyetylener som har den samme eller høyere bruddforlengelse (testet ved romtemperatur under langsom strekking) som den høymolekylaervekt-polyetylenen som er i stand til distinkt segregering, mens den danner en distinkt mikrofase, fra den høymolekylaervekt-polyetylenen ved avkjøling av en smeltet homogen blanding av komponentene. Blandingsforholdet for polyetylenen er fortrinnsvis 25:75 til 75:25. Innarbeidelsen av polypropylen med betraktelig lavere molekylvekt enn høymolekylvekt-polyetylen, kan også være fordelaktig i mengder fra 0 til 70 # basert på den kombinerte vekt av polypropylen og begge polyetylenene. Den høymolekylvekt, høydensitétspolyetylen har fortrinnsvis en smeltestrømindeks på 0,2 eller lavere ved ASTM D1238-f orhold E, og lavdensitetspolyetylenen er fortrinnsvis lineær lavdensitetspolyetylen .

Oppfinnelsen vil nå forklares i nærmere detalj med henvisning til de skjematiske tegninger hvor: Fig. 1 er en horisontalavbildning ovenfra av anordningen for spiralskjæring med en roterende avviklingsenhet, hvori spolens akse som det blir viklet fra, er vinkelrett til aksen av det oppblåste rør. Den roterende avviklingsenhet er båret i lågere i kun én ende. Fig. 2 er en lignende avbildning som viser en annen avviklingsenhet, hvori spolens akse som det vikles av fra er hovedsakelig sammenfallende med aksen av det oppblåste rør, og det flate rør ledes over en ende av denne spole. Tegningene viser også et spesielt egnet stort rullelager som omgir den rørformede folie. Føringssystemet for å ta folien av fra spolen er ikke vist. Fig. 3 er en perspektivisk avbildning av føringssystemet som er utelatt fra fig. 2. Ruller" er kun vist som stiplede linjer som indikerer deres akser.

Anordningen ifølge fig. 1 innbefatter en avviklingsenhet 1 som har en aksel 2 i én ende og roterer rundt aksen av akselen båret av et skaft 3 gjennom store rullelagere 4. Skaftet 3 er montert på rommets gulv. For enkelthets skyld er avvikl ingsenheten 1 vist å ha et hus bestående av en ende-plate 5 og to sideplater 6. Tegningene viser enheten ved tidspunktet for rotasjon når disse sideplater er i en horisontal stilling og kun den øvre plate, indikert med stiplede linjer, kan sees. I praksis kan et rammeverk, hovedsakelig av profilstål, foretrekkes framfor platene, ettersom det vil være lettere og mer behendig.

Bæreskaftet 3 som bærer et fast tannhjul 7 som er i inngrep med et annet tannhjul 8 montert på endeplaten 5 og derfor bringer en planetbevegelse. Hjulet 8 leverer drift til de ulike ruller og hjul i enheten 1, men for enkelthets skyld er overføringen av disse bevegelser ikke vist.

En trommel eller spole 9 med flat rørformet folie 10 er montert gjennom lågere i sideplaten og er utstyrt med en brems, der lagrene og bremsen ikke er vist. Den flate folie 10 tas av fra spolen 9 ved hjelp av et sett nypvalser 11 som definerer den første posisjon i prosessen. Overføringen mellom tannhjulet 8 og valsene 11 bestemmer skjærvinkelen. Fortrinnsvis er giringsforholdet anordnet varierbart, f.eks. ved å gi mulighet for skifting av tannhjul.

Det foreligger en sylindrisk skjærdor 14 og en luftdyse for å blåse opp folien 10 og blåses med en vifte 13, slik som en sentrifugalvifte, gjennom doren mot den første posisjon. Doren er montert på gulvet gjennom et skaft 15 og gjør en forholdsvis tett pasning med den rørformede folie 10 som glir over den. Luften vil unnslippe gjennom det smale rom mellom doren og folien og vil frembringe noe smørevirkning. Spissen 16 av doren kan avrundes for a unngå opphenging av folien.

Smørevirkningen kan forbedres ved korrigering av dorens overflate. Korrigeringene er fortrinnsvis en sirkulær oppstilling av ribber. De kan arrangeres kun på én side av doren, nemlig den som er motsatt av trekkretningen, eller kan være dypest på denne side, ettersom dette er der hvor strammingene er høyest.

Det kan sees at aksen for det oppblåste rør (23) sammenfaller idet minste i hovedsak med rotasjonsaksen for avviklingsenheten 1.

For å oppnå en jevn skruebevegelse av den oppblåste rør-formede folie, er det svært fordelaktig (og kan til og med være nødvendig dersom folien er bred) å anordne en dreven støtte fra den første posisjon til en posisjon ved hvilken røret oppblåses. Hensiktsmessig støtte for oppblåsingsrøret kan være et par remmer, og som vist i fig. 1 er det to par drivremmer 17 som bærer røret mot den bakoverrettede kraft fra luften som utgår fra doren 14 mot den første posisjon, og fremmer en jevn endring i form av røret fra den flate form til den sylindriske form. Remmene blir drevet med hovedsakelig den samme hastighet som den for folien, eller ved en høyere hastighet. Istedenfor å bruke to oppstillinger av remmer, et par av enkle belter, eller to oppstillinger av valser med en forholdsvis liten diameter (kun den minste rulle behøver å bli drevet) kunne benyttes. For en forholdsvis smal, flat folie, kan et par drevne trommellignende valser med en stor diameter være tilstrekkelig.

Den rørformede folie skjæres med en enkel kniv eller blad på en støtte 18 som hensiktsmessig kan festes til doren ved en justerbar vinkel. Kanten 19 som er vist på tegningen til venstre for kniven, som blir den høyre kant av den endelige folie, beveger seg først nedad og under skjærdoren.

Den skårne folie trekkes av eii dreven viklingsenhet 20 som er vist skjematisk. Skjærvinkelen, som nevnt, bestemmes av forholdet mellom rotasjonshastighetene for enheten 1 og valsene 11, men retningen for kniven eller bladet og trekket utøvet av enheten 20, må også justeres slik at de omtrentlig passer med den rotasjonsbestemte skjærvinkel. Viklingsenheten 20 innbefatter en "dansende" valse 21 og to ekstra frivalser 22 for å styre hastigheten på vikleanordningen 20 og dermed sette opp et hensiktsmessig strekk.

Ved passende justering av lufttrykket inne i røret (i forhold til det omgivende lufttrykk rundt røret) kan høye stramminger påsettes av enheten 20 (unntatt i det tilfellet med svært skjøre folier, når lavere strekk må benyttes). Således, når en flat folie på omlag 100 mikron mål og 1 meter bred skjæres, er strammingen fra 5 til 20 kg/m ferdig bredde vanligvis appliserbar.

Det skal forstås at støtten for den roterende avviklingsenhet, dvs. akselen 2 i lageret 4 i skaftet 3, er kun et eksempel på bæresystemer. For å bære tyngre vekter, kan denne støtte hensiktsmessig supplementeres eller erstattes av én eller flere store stålringer, som omgir og danner del av den roterende avviklingsenhet, og som står og ruller på et antall bæreruller eller støttehjul og slik tjener som lagerringer. Alternativt kan bæreren festet til gulvet danne del av én eller flere lagerringer, på hvilken støtte og rulle én eller flere sirkulære oppstillinger av ruller eller hjul, som omgir og er montert på den roterende avviklingsenhet.

Som en ytterligere modifikasjon av det viste maskineri, kan tannhjulet 7, istedenfor å være festet til skaftet 3, være roterbart og drevet av en separat motor som elektronisk reguleres i forhold til motoren for rotasjon av hele avviklingsenheten for slik å sørge for en enkel justering av skjærvinklene.

Mens tegningen viser avviklingsenheten rotert og kniven såvel som oppviklingsenheten værende stasjonær, er det motsatte også mulig, nemlig en stasjonær avviklingsenhet, mens kniven sammen med oppviklingsenheten roterer rundt aksen av den oppblåste rørformede folie. Selv om dette sistnevnte system er praktisk for forholdsvis smale folier, er det mindre tilfredstillende for brede folier.

I fig. 2 og 3 har spolen 9 sin akse hovedsakelig sammenfallende med aksen for det oppblåste rør og således også med rotasjonsaksen for avviklingsenheten 1. Spolens aksel bæres i et lager 24 som er fast til endeplaten 5 og lageret 25 som er fast til en bjelke 26, vist i tverrsnitt. Denne bjelke forbinder de to sideplater 6. Lagrene 24 og 25 kan åpnes for skifte av spoler med innretninger som ikke er vist. En justerbar brems 27 for avvikling eller avspoling er vist skjematisk.

For å lette forståelsen av fig. 3 er kantene av det flate rør markert a og b, respektivt, ved forskjellige stasjoner langs deres bane.

Den avspolede flate folie ledes av mellomvalsen 28, folie-vender-staven 29 som kan være en fast valse, mellomvalsen 30 og settet av drevne nippvalser 11 som er like med gjenstanden II i fig. 1. De ovenfor nevnte valser og staven på deres langere er festet direkte eller gjennom bjelker (ikke vist) til side- eller endeplatene 6 og 5 og avspolingsenheten 1. Den flate folie strekkes av fra spolen ved utgangssonen 31 og hele det folieledende system og utgangssonen 31 vil spinne rundt aksen 23.

Resten av spiralskjæremaskinen kan oppbygges i likhet med fig. 1, bortsett fra at i fig. 2 er et større rullelager 34 vist. Dette er vist som tverrsnittet av en stor ring festet til sideplatene 6 (forbindelsen er indikert med stiplede linjer) og to bærespoler eller ruller 32 som er festet til en støtte (ikke vist) gjennom Tagere. De to valser, som vist, kan kun bære den roterende avspolingsenhet med hensyn til sideveis bevegelser, og det må naturligvis også være én eller fortrinnsvis flere slike hjul for å holde vekten av enheten. Fortrinnsvis er det en sirkulær oppstilling av slike hjul eller ruller.

Rotasjonsretningen for spolen 9 i forhold til huset eller rammen for avspolingsenheten 1 bør fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, være motsatt av rotasjonsretningen for huset. Dette vil gjøre den absolutte rotasjon av spolen 9 så liten som mulig.

Avhengig av skjærvinkelen v og den flate bredde av røret h, vil det være en momentan radius på spolen

for hvilke den absolutte rotasjons-

hastighet for spolen 9 er null selv om huset for avspolingsenheten (og med denne utgangssonen 31) kan spinne rundt aksen 23 med høy hastighet. Vekten av de roterende maskindeler er derfor en vesentlig begrensende faktor for kapasiteten til spiralkutteren og enda mer i denne utførelsen enn den er i utførelsen ifølge fig. 1. Istedenfor avspolingsenheten basert på endeveggen 5 og sideveggen 6, er det derfor spesielt ønskelig å benytte et rammeverk med lav vekt, hvor ringen 31 og eventuelt en tilsvarende ring i den andre ende er inte-grerte deler.

For å lede og vende det flate rør på ønsket måte, må stangen eller faste ruller 29 danne en vinkel nær 45° til aksen 23. Denne vinkel er fortrinnsvis laget automatisk justerbar over et lite vinkelområdet og justeres ved innføring til en føler som avføler posisjonen for en av kantene. På denne måte styres midten av platen 10 til å nå rotasjonsaksen 23, selv når spolen 9 ikke er viklet rent eller har blitt satt i en noen feilaktig stilling på akselen.

Når rotasjonen av avspolingsenheten er svært hurtig, som vanligvis er meningen, kan føringen av folien vist i fig. 3, bringes ut av ordning av luftturbulens. For å overvinne dette kan en vindskjerm eller ledeplate (fortrinnsvis transparent) anordnes rundt hele den roterende avspolingsenhet 1, festet til og roterende med den sistnevnte.

Når kniven er ved et konstant sted og den rørformede folie befordres bort fra spolen langs aksialretningen av den sistnevnte, mens sonen 31 spinner rundt spolen, er et lede-system i likhet med fig. 3 fordelaktig, men ikke avgjørende. Spesielt når skjærvinkelen er forholdsvis liten, f.eks. omlag 30° , kan folien tillates å krølle og til og med kompaktere til tauform, ettersom påfølgende oppblåsing med luft kan bringe den tilbake til rørform. Imidlertid vil bærebelter 17 vanligvis ikke være tilstrekkelig i slike tilfeller og bør fortrinnsvis erstattes med en sirkulær oppstilling av mange smale belter eller remmer. Ved utgangen fra bæresystemet bør diameteren av denne oppstilling være nær inntil den for den rørformede folie. Den optimale diameter av oppstillingen ved innløpet til bæresonen, og den nødvendige lengde av sonen, kan etableres ved enkle eksperimenter.

Sett at oppstillingen av bærebelter roterer rundt opp-stillingens akse med nøyaktig den samme rotasjonshastighet som hastigheten ved hvilken utgangssonen 31 spinner rundt spolen, er det ikke absolutt nødvendig for nipprullene 11 å følge denne rotasjon. Dersom de ikke gjør dette, kan den rørformede folie bli kompaktert og vridd framfor rullene 11, men vil vri seg opp å åpne når den beveger seg bort fra rullene.

Som vist holdes spolen 9 fra innsiden og røret trekkes av utvendig, men spolen 9 kan alternativt holdes fra utsiden der avspolingen finner sted fra innsiden.

Selv om anordningen vist i fig. 2 og 3 ikke innehar en lufttilførsel gjennom doren 14, er trekkene i disse systemer også verdifulle selv når lufttilførselen er utelatt. Således er det roterende avspolingssystem vist i fig. 2 og 3, og likeledes avspolingssystemene hvori den rørformede folie bringes bort over en ende av spolen mens utgangssonen spinner, er av vesentlig verdi for spiralskjæring av materialer fra tunge spoler og kan utøves uavhengig av bruken av doren og lufttilførselen vist i fig. 1. Likeledes kan oppnåelse av spiralformet orientering ved relative rotasjoner mellom ekstruderingsdysen og uttaksinnretningen, kombinert med spiralskjæring som gjør orienteringsvinkelen større, også bli benyttet uavhengig av luftoppblåsing fra skjærdoren.

Anordningen oppbygd for bruk i den definerte prosess er ny og danner et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen.

Eksempel

Helisk skjæring under omlag 30° av en 100 mikron rørformet, lavdensitetspolyetylenfolie med flattliggende bredde på 2 080 mm, og tas fra en 200 kg spole.

I prinsipp er anordningen oppbygd som vist i fig. 1. Imidlertid er huset for avspolingsenheten erstattet med en mer lettvektig rammekonstruksjon, og hovedlageret for å bære denne enhet er en stor stålring som omgir enheten som danner del av rammen, og lageret er innlagt i en sirkulær oppstilling av ruller.

Styringen av skjærvinkelen er elektronisk som forklart i slutten av beskrivelsen i fig. 1. Den utvendige diameter av doren, innbefattende en oppstilling av tynne ribber på overflaten, er 1 300 mm, mens den flate bredde 2 080 mm tilsvarer en diameter på 1 324 mm, dvs. forskjellen mellom radien av den rørformede plate og doren er 12 mm. Den endelige bredde på folien er 3 600 mm, og opptakshastigheten 60 m pr. minutt.

Luftstrålen etableres med en sentrifugalvlfte, der full ytelse på denne er 2 000 m<3> pr. time, som er bedømt til å ha arbeidet ved omlag halve den fulle ytelse, dvs. omlag 1 000 m<3> pr. time. I samsvar med data for viften tilsvarer dette 600 mm E2O overtrykk. (Dette er pålitelig, skjønt grov indikasjon ettersom trykket ikke særlig betydelig avhenger av luftstrømmen.)

Maskineriet arbeider svært pålitelig og det heliske kutt er rett.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte ved hvilken en fleksibel rørformet folie av polymert materiale avleveres i en flat form til en første posisjon og skjæres helisk for å danne en skåret strimmel som trekkes bort fra den rørformede folie, der den rørformede folie trekkes fra den første posisjon, åpnes til rørform, trekkes over en dor og skjæres helisk mens den føres over doren, og under denne prosess oppblåses den rørformede folie med luft som kontinuerlig leveres gjennom doren mot den første posisjon for å danne et stivt rør som tilpasser glidebevegelsen etter doren og motstår deformasjon under skjæringen, karakterisert ved at åpningen av den flate form til rørform ved oppblåsing styres av drevne bæreinnretninger som bærer "røret" mot kraften i luften som utgår fra doren.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lufttrykket inne i røret er tilstrekkelig til å tillate en spenning under avtrekkingen fra doren på minst 0,2 kg pr. m bredde av den helisk skårne strimmel.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at skjæringsstedet er fast og den flate folie leveres til den første posisjon fra en spole og slippes ut fra spolen i en utgangssone, og trekkes til doren med en skruebevegelse, og at den rørformede folien trekkes fra spolen hovedsakelig langs spolens aksialretning mens utgangssonen spinner rundt spolen for å frembringe rotasjon til røret.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at skjærstedet er fast og folien er anordnet på en spole montert i en avspolingsenhet og trekkes til doren med en skruebevegelse som tilveiebringes ved rotasjon av avspolingsenheten, og avspolingsenheten er montert på et lager som innbefatter en lagerring som omgir rørfolien.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2,3 eller 4, karakterisert ved at rørfolien først ble tilvirket ved ekstrudering gjennom en ekstruderingsdyse med spiralformet smelteorientering ved nedtrekking i smeltet til halvsmeltet tilstand og samtidig relativ rotasjon mellom uttaksinn-retninger fra dysen og utgangen fra dysen, og i hvilken spiralskjæringen utføres i en slik retning at orienteringsvinkelen økes.

6. Anordning konstruert for utøvelse av fremgangsmåten ifølge et eller flere av kravene 1-5, omfattende innretninger for montasje av en spole med rørformet foliemateriale i flat form, en dor, innretninger for trekking av foliematerialet fra spolen, innretninger for åpning av det avtrukne foliematerialet til rørform og for trekking av dette over doren, innretninger for skjæring av foliematerialet helisk mens det føres over doren, innretninger for uttrekking av skåren strimmel fra doren, og lufttilførselsinnretninger gjennom doren for å blåse opp rørfolien til et stivt rør, karakterisert ved bæreinnretninger som bærer "røret" mot kraften i luften som utgår fra doren for styring av åpningen av den flate form til rørform ved oppblåsningen.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at skjær innretningene er fikserte, og at det foreligger en utgangssone der foliematerialet trekkes av fra spolen, og at det er innretninger for spinning av utgangssonen rundt spolen for trekking av rørfolien med en skruebevegelse hovedsakelig langs spolens aksialretning.

8. Anordning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at skjærinnrethingene er fikserte, at innretningene for montasje av spolen er montert i en av-spol ingsenhet , og avspolingsenheten er montert for rotasjon på et lager som innbefatter en lagerring som omgir det avtrukne foliematerialet.