PL180888B1

PL180888B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania perforowanej folii

Info

Publication number: PL180888B1
Application number: PL96338134A
Authority: PL
Inventors: William A. James; Stephen Breitkopf; William G. Kelly
Original assignee: Mcneil Ppc Inc
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 2001-04-30
Also published as: IL117282A0; WO1997022434A1; CZ190398A3; EP0868251B1; DE69633791T2; HUP9901930A3; SI0868251T1; AU5177396A; CA2240773A1; JP4099229B2; PL180142B1; DE69633791D1; DK0868251T3; ATE281268T1; ES2231806T3; ZA961570B; PL327453A1; PT868251E; RU2151036C1; CO4560394A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania perforowanej folii polegajacy na tym, ze podaje sie rozciagliwa termoplastyczna folie na obrotowy wydrazony beben posiadajacy znaczna liczbe otworków na swej powierzchni bocznej, nastepnie folie ogrzewa sie strumieniem goracego plynu, korzystnie powie- trza, do temperatury powyzej jej temperatury miekniecia i jednoczesnie wytwarza sie podcisnienie wewnatrz bebna formujac w ten sposób otworki w materiale folii, po czym chlodzi sie otrzymana perforowana folie do temperatury ponizej jej temperatury miekniecia i zdejmuje sie otrzy- mana perforowana folie z bebna, znamienny tym, ze obra- biana folie umieszcza sie na górnej powierzchni obrotowe- go bebna tworzacego czlon podporow y.............................. 2. Urzadzenie do wytwarzania perforowanej folii za- wierajace obrotowy, wydrazony beben, posiadajacy na swej powierzchni znaczna liczbe otworków, elementy pozycjo- nujace rozciagliwa, termoplastyczna folie na górnej powie- rzchni obrotowego bebna, element kierujacy gorace powietrze na te folie umieszczona na górnej powierzchni obrotowego bebna i podnoszace temperature folii powyzej jej temperatury miekniecia, elementy obracajace beben pod- czas kierowania goracego powietrza na górna powierzchnie obrotowego bebna, element prózniowy umieszczony wewnatrz bebna wytwarzajacy podcisnienie wystarczajace do utworzenia otworków w materiale folii, element chlodzacy perforowana folie do temperatury ponizej jej tem- peratury miekniecia oraz element zdejmujacy dziurkowana folie z bebna, znamienne tym, ze wydrazony obrotowy beben stanowi........................................................................................... FIG.2 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania perforowanej folii.

Znane są perforowane próżniowo folie z tworzyw sztucznych, które są wykorzystywane od wielu lat jako materiał pokryciowy do serwetek sanitarnych, jednorazowych pieluch i sortowanych wyrobów chłonnych do opatrunków ran i tym podobnych.

Przykładowy sposób i urządzenie do perforacji próżniowej nieperforowanej folii termoplastycznej, na przykład folii polietylenowej, ujawniono w amerykańskim opisie patentowym nr US 4806303 z dnia 21 lutego 1989 r., włączonego tu tytułem referencji. Urządzenie do perforacji składa się na ogół z cylindrycznej, metalowej matrycy kształtującej wyposażonej w znaczną liczbę otworków. Znaczna liczba otworków w matrycy kształtującej odpowiada na ogół wzorowi perforacji, który przewiduje się w folii termoplastycznej. Takie matryce kształtujące wykonywano w znany sposób takimi technikami jak chemigrafia, powlekanie elektrolityczne niklem oraz perforowanie mechaniczne. Taki typ matrycy do kształtowania miał grubość rzędu 1 milimetra lub nawet mniej, średnicę rzędu 500 milimetrów i długość rzędu 1 metra lub więcej. Ze względu na podane rozmiary, takim matrycom do kształtowania brakowało wewnętrznej sztywności. Przed ujawnieniem opracowania według wyżej opisanego opisu patentowego, takie matryce do kształtowania podpierano za pomocą wewnętrznego usztywniającego bębna lub cylindra. Takie wewnętrznie umieszczone człony podporowe miały między innymi skłonność do ograniczania wzoru perforacji, co mogło powodować w matrycy do kształtowania utrudniony przepływ powietrza przez próżniowe urządzenie do kształtowania w czasie wytwarzania perforowanej folii.

W przytoczonym opisie patentowym ujawniono rozwiązanie zawierające obrotowy cylindryczny korpus składający się z perforowanej taśmy, która pełni funkcję matrycy kształtującej, oraz pary pierścieniowych elementów końcowych, z których każdy jest wyposażony w kołową krawędź kołnierzową. Każda kołowa krawędź kołnierzowa jest zębata i zazębia się z kołem napędowym silnika. Nastawiane osiowo człony szczękowe na każdym końcu obrotowego cylindra wchodzą w wyżej wymienioną parę kołnierzowych krawędzi i wywierają na cylindryczny korpus siłę ciągnącą powodując efekt, który określa się jako „dynamiczne” usztywnienie matrycy. W wyniku takiego dynamicznego usztywnienia matryca zachowuje się jak ciało sztywne, zdolne do obracania się dookoła swojej osi wzdłużnej bez ulegania znacznym naprężeniom skręcającym. Takie usztywnienie dynamiczne zapobiega także nadmiernemu wyginaniu się matrycy w szczeliny próżniowe próżniowego urządzenia do kształtowania. Rozmieszczenie szczęk, które zapewnia dynamiczne usztywnienie korpusu cylindrycznego w tym opracowaniu wymaga nie tylko konserwacji i regulacji, lecz sumuje się z naprężeniami, którym poddawana jest matryca kształtująca, zmniejszając drastycznie jej żywotność.

Znane są również od wielu lat sposoby wytwarzania włóknin, w których włóknistą podkładkę lub tkaninę bawełnianą poddaje się obróbce strumieniem wody powodując splątanie włókien ze sobą i nadając tkaninie pewną wytrzymałość. Opracowano wiele sposobów obróbki tkanin włóknistych w taki sposób mając na celu poprawienie właściwości fizycznych i wyglądu włóknin.

Znane jest również stosowanie odpowiednich członów podłoża przy wytwarzaniu tkanin włóknistych.

W amerykańskich opisach patentowych nr US 5098763 i nr US 5244711 ujawniono człony podłoża do podpierania tkaniny włóknistej w czasie produkcji włóknin. Człony podporowe,

180 888 znane z amerykańskiego opisu nr US 5098764 mają określoną rzeźbę, jak również określony wzór otworków w ramach tej rzeźby. W jednym ze specyficznych rozwiązań człon podporowy jest trójwymiarowy i zawiera znaczną liczbę piramidek rozmieszczonych we wzór na jednej z powierzchni członu podłoża. Ten specyficzny człon podłoża ma ponadto znaczną liczbę otworków, które są rozmieszczone pomiędzy wymienionymi piramidkami w przestrzeniach, nazywanych „dolinami”. W tym sposobie wyjściowa tkanina włóknista jest usytuowana na rzeźbionym członie podporowym. Człon podporowy ze znajdującą się na nim tkaniną włóknistą przepuszcza się pod strumieniami płynu pod wysokim ciśnieniem, typowo wody. Strumienie wody powodują, że włókna przeplatają się i splatają ze sobą w szczególny wzór, oparty na rzeźbionej konfiguracji członu podporowego.

Wzór cech charakterystycznych rzeźby i otworków w członie podporowym ma zasadnicze znaczenie dla struktury otrzymanej włókniny. Człon podporowy musi mieć ponadto dostateczną jednolitość strukturalną oraz wytrzymałość przy podpieraniu włóknistej tkaniny, gdy strumienie płynu zmieniają rozmieszczenie włókien i powodują ich splątanie w nowym układzie, dając trwałą tkaninę. Pod działaniem strumieni płynu człon podporowy nie może podlegać żadnym istotnym zniekształceniom. Poza tym człon podporowy musi być wyposażony w środek do usuwania stosunkowo dużych objętości płynów plątujących, aby zapobiec „zalaniu” tkaniny włóknistej, co jest sprzeczne ze skutecznym splątywaniem. Człon podporowy jest typowo wyposażony w otworki drenażowe, które muszą mieć dostatecznie małą wielkość aby móc zachować integralność tkaniny włóknistej i zapobiec utracie włókien poprzez powierzchnię formującą. Człon podporowy nie powinien mieć ponadto zadziorów, haczyków i tym podobnych nieregulamości, które mogłyby zakłócać zdejmowanie z niego splątanej tkaniny. Jednocześnie człon podporowy musi być taki, aby włókna przetwarzanej na nim tkaniny nie były zmywane pod działaniem strumienia cieczy.

Ponieważ do wytwarzania takich rzeźbionych członów podporowych stosowano dotychczas obróbkę maszynową, to taki sposób wytwarzania jest nadzwyczaj kosztowny i często daje w wyniku wyżej wspomniane zadziory, haczyki i nieregulamości. Stąd istniała potrzeba dysponowania sposobem wytwarzania rzeźbionych członów podporowych, do wytwarzania folii perforowanych i włóknin, który byłby mniej kosztowny i zmniejszał ilość zadziorów, haczyków i nieregulamości.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu kształtowania, który można wykorzystać do wytwarzania włóknin i dziurkowanych folii jak również do wytwarzania włóknin podobnych do trykotowych z zastosowaniem urządzeń zawierających człony podporowe, które mogą mieć albo gładką, albo rzeźbioną powierzchnię górną lub zewnętrzną.

Sposób wytwarzania perforowanej folii polegający na tym, że podaje się rozciągliwą termoplastyczną folię na obrotowy wydrążony bęben posiadający znaczną liczbę otworków na swej powierzchni bocznej, następnie folię ogrzewa się strumieniem gorącego płynu, korzystnie powietrza, do temperatury powyżej jej temperatury mięknięcia i jednocześnie wytwarza się podciśnienie wewnątrz bębna formując w ten sposób otworki w materiale folii, po czym chłodzi się otrzymaną perforowaną folię do temperatury poniżej jej temperatury mięknięcia i zdejmuje się otrzymaną perforowaną folię z bębna, według wynalazku charakteryzuje się tym, że obrabianą folię umieszcza się ha górnej powierzchni obrotowego bębna tworzącego człon podporowy o gładkiej, płaskiej powierzchni bocznej pokrytej ułożonymi w określony wzór otworkami, przy czym folię utrzymuje się i unieruchamia na górnej powierzchni członu podporowego za pomocą szczeliny próżniowej głowicy próżniowej połączonej ze źródłem podciśnienia, po czym kieruje się poprzez dyszę gorące powietrze o regulowanej temperaturze powyżej temperatury mięknięcia obrabianej folii bezpośrednio na obrabianą folię umieszczoną na górnej powierzchni członu podporowego i jednocześnie podczas obracania się tego członu podporowego uruchamia się element próżniowy w postaci głowicy próżniowej i wytwarza się podciśnienie, dostateczne do utworzenia otworków w materiale folii, wewnątrz członu podporowego oraz podnosi się temperaturę doprowadzanego gorącego powietrza w strefie perforowania próżniowego wyznaczonej przez drugą szczelinę powietrzną głowicy

180 888 próżniowej i tworzy się w materiale folii wzór otworków odpowiadający wzorowi otworków w członie podporowym, przy czym punkt padania kurtyny gorącego powietrza ustawia się pomiędzy szczelinami próżniowymi, następnie przemieszcza się tę perforowaną folię na członie podporowym do strefy chłodzenia i po jej schłodzeniu zdejmuje z członu podporowego.

Urządzenie do wytwarzania perforowanej folii zawierające obrotowy, wydrążony bęben, posiadający na swej powierzchni znaczną liczbę otworków, elementy pozycjonujące rozciągliwą, termoplastyczną folię na górnej powierzchni obrotowego bębna, element kierujący gorące powietrze na tę folię umieszczoną na górnej powierzchni obrotowego bębna i podnoszące temperaturę folii powyżej jej temperatury mięknięcia, elementy obracające bęben podczas kierowania gorącego powietrza na górną powierzchnię obrotowego bębna, element próżniowy umieszczony wewnątrz bębna wytwarzający podciśnienie wystarczające do utworzenia otworków w materiale folii, element chłodzący perforowaną folię do temperatury poniżej jej temperatury mięknięcia oraz element zdejmujący dziurkowaną folię z bębna, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wydrążony obrotowy bęben stanowi człon podporowy, na powierzchni którego umieszczony jest układ wielu otworków przelotowych, przy czym człon podporowy ma ściankę boczną z tworzywa polimerycznego, wykonaną korzystnie w procesie drążenia laserowego, zaś na zewnątrz tego członu podporowego umieszczona jest dysza gorącego powietrza skierowana wylotem na górną powierzchnię członu podporowego tworząca kurtynę gorącego powietrza, wewnątrz członu podporowego bezpośrednio poniżej dyszy gorącego powietrza usytuowana jest głowica próżniowa połączona ze źródłem podciśnienia zawierająca dwie szczeliny próżniowe, z których pierwsza pełni rolę elementu pozycjonującego folię na powierzchni członu podporowego, zaś druga wyznacza strefę perforowania próżniowego, ponadto we wnętrzu członu podporowego w styczności z jego wewnętrzną powierzchnią znajduje się strefa chłodzenia wyposażona w chłodzące źródło podciśnienia.

Korzystnie, człon podporowy ma gładką, płaską górną powierzchnię, wyposażoną w znaczną liczbę otworków ułożonych w określony wzór.

Korzystnie, człon podporowy jest z tworzywa acetalowego lub akrylowego.

Korzystnie, otworki mają lekko stożkowy kształt, przy czym pole przekroju poprzecznego otworków przy dolnej powierzchni członu podporowego jest mniejsze niż pole przekroju otworków przy górnej powierzchni członu podporowego.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania przedstawiono i objaśniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok korzystnego typu urządzenia do wytwarzania perforowanej folii z wykorzystaniem członu podporowego według niniejszego wynalazku, schematycznie, fig. 2 - obszar kołowy przedstawiony na fig. 1 w powiększeniu, fig. 3 - mikrofotografię górnej powierzchni perforowanej folii wytworzonej według niniejszego wynalazku w przykładzie 4, fig. 4 - jeden z typów rzeźbionego członu podporowego stosowanego według niniejszego wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 5 - człon podporowy z fig. 4 w przekroju wzdłuż linii 2-2, fig. 6 - widok urządzenia do kształtowania członu podporowego wykorzystywanego według niniejszego wynalazku, schematycznie, fig. 7 - schemat blokowy pokazujący różne etapy procesu produkcji włóknin z wykorzystaniem członu podporowego według niniejszego wynalazku, fig. 8 - jeden z typów urządzenia do wytwarzania włóknin, wykorzystującego człon podporowy stosowany według niniejszego wynalazku, schematycznie, w przekroju, fig. 9 - inny typ urządzenia do wytwarzania włóknin z wykorzystaniem członu podporowego stosowanego według niniejszego wynalazku, schematycznie, fig. 10 korzystny typ urządzenia do wytwarzania włóknin z wykorzystaniem członu podporowego stosowanego według niniejszego wynalazku, schematycznie, fig. 11 - mikrofotografię włókniny trykotopodobnej, w 20-krotnym powiększeniu, widzianej od strony jej górnej powierzchni, kształtowanej z wykorzystaniem rzeźbionego członu podporowego przedstawionego na fig. 4, fig. 12 - mikrofotografię włókniny trykotopodobnej z fig. 11, widzianej od strony jej dolnej powierzchni, fig. 13 - obraz cyfrowy członu podporowego stosowanego według niniejszego wynalazku, uzyskany w skaningowym mikroskopie elektronowym, fig. 14 - inny obraz cyfrowy

180 888 członu podporowego, przedstawionego na fig. 13, fig. 15 - drugi, szczególnie korzystny typ członu podporowego stosowanego według niniejszego wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 16 - człon podporowy z fig. 15 w widoku w przekroju wzdłuż linii 16-16, fig. 17 trzeci, korzystny typ członu podporowego stosowanego według niniejszego wynalazku w widoku perspektywicznym, fig. 18 - człon podporowy przedstawiony na fig. 17 w przekroju poprzecznym wzdłuż linii 20-20, zaś fig. 19 - powtarzający się element cyfrowego wzoru pikseli do wyznaczania wzoru drążonych otworków z utworzeniem członu podporowego przedstawionego na fig. 15.

Sposób wytwarzania perforowanej folii według wynalazku polega na tym, że folię perforowaną kształtuje się korzystając z dziurkowanego członu podporowego w postaci obrotowego, wydrążonego bębna, korzystnie o gładkiej powierzchni górnej.

Na wierzchu członu podłoża jest umieszczona cienka, ciągła, nieprzerwana, rozciągliwa folia z termoplastycznego tworzywa polimerycznego. Taka folia może być przepuszczalna lub nieprzepuszczalna dla pary, pokryta wzorem lub bez żadnego wzoru, a jeżeli jest to pożądane, to może być poddana działaniu wyładowania koronowego po stronie jednej lub obydwu swoich powierzchniach głównych, albo może nie być poddana działaniu wyładowania koronowego. Folia rozciągliwa może być wykonana z jakiegokolwiek tworzywa polimerycznego, włącznie na przykład z poliolefinami, takimi jak polietylen (o wysokiej gęstości, liniowy o niskiej lub o niskiej gęstości) i polipropylen, kopolimerami olefin i monomerów winylowych, takich jak kopolimery etylenu i octanu winylu lub chlorku winylu, poliamidami, poliestrami, polialkoholem winylowym i kopolimerami olefin i monomerów akrylowych, takimi jak kopolimery etylenu i akrylanu etylu i EMA (etylenometa-krylan). Można stosować także folię składającą się z mieszanin dwóch lub więcej takich materiałów. Rozciągliwość w kierunku maszynowym (MD) i w kierunku poprzecznym (CD) dziurkowanej folii wyjściowej powinna wynosić co najmniej 100%, oznaczona według testu ASTM nr D-882 wykonanego za pomocą urządzenia kontrolnego Instron przy prędkości szczęk 127 cm na minutę (50 cali na minutę). Grubość folii wyjściowej (to jest folii przeznaczonej do perforowania) jest korzystnie jednorodna i może wynosić od około 0,0013 cm do około 0,076 cm (0,5 do 3 milicali albo od około 0,0005 cala do 0,005 cala). Stosować można folie współbieżne oraz folie modyfikowane, na przykład przez potraktowanie środkiem powierzchniowo-czynnym. Folia wyjściowa może być wykonana każdą znaną techniką, taką jak odlewanie, wytłaczanie lub rozdmuchiwanie.

Na fig. 2 przedstawiono w powiększeniu obszar zaznaczony okręgiem na fig. 1. Głowica próżniowa 760 jest wyposażona w dwie szczeliny próżniowe 764 i 765, rozciągające się wzdłuż szerokości folii. Szczelina próżniowa 764 stanowi strefę utrzymywania folii wyjściowej, gdy zbliża się ona do ostrza powietrznego 758. Szczelina próżniowa 764 jest połączona ze źródłem podciśnienia za pomocą przejścia 766. Przytwierdza ona wchodzącą folię 751 do bębna w postaci członu podporowego 753 i zabezpiecza odizolowanie od skutków naprężenia w doprowadzanej folii, spowodowanych przez odwijanie. Spłaszcza ona także folię 751 na zewnętrznej powierzchni tego członu podporowego 753. Druga szczelina próżniowa 765 wyznacza strefę perforowania próżniowego. Bezpośrednio pomiędzy szczeliną 764 i 765 znajduje się pośredni trzpień oporowy 768.

Głowica próżniowa 760 jest umieszczona w taki sposób, że punkt padania kurtyny gorącego powietrza 767 znajduje się bezpośrednio nad pośrednim trzpieniem oporowym 768. Gorące powietrze jest doprowadzane przy odpowiedniej temperaturze celem zwiększenia temperatury folii powyżej jej temperatury mięknienia.

Geometria urządzenia jest taka, że folia 751, w czasie zmiękczania przy zastosowaniu kurtyny gorącego powietrza 767, jest izolowana przed skutkami naprężenia przez szczelinę utrzymującą 764 i strefę chłodzenia 762. Strefa perforowania próżniowego przylega bezpośrednio do kurtyny gorącego powietrza 767, co minimalizuje czas, w którym folia jest gorąca i zapobiega przenoszeniu nadmiernej ilości ciepła do członu podporowego 753.

Korzystny przykład wykonania urządzenia do wytwarzania perforowanych folii według niniejszego wynalazku przedstawiono schematycznie na fig. 1. W tym urządzeniu bęben

180 888 podporowy jest członem podporowym 753. Człon ten obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Poza członem 753 jest umieszczona dysza gorącego powietrza skierowana w taki sposób, że tworzy kurtynę gorącego powietrza padającego bezpośrednio na folię podpartą zewnętrzną powierzchnią członu podporowego 753, która jest wyposażona w wielką liczbę otworków 753a. Przewidziany jest także środek do wyciągania dyszy gorącego powietrza 759 celem uniknięcia nadmiernego nagrzania folii przy zatrzymaniu lub małej prędkości.

Dmuchawa 757 i nagrzewacz 758 współpracują doprowadzając gorące powietrze do dyszy 759.

Wewnątrz członu podporowego 753, bezpośrednio powyżej dyszy 759, jest umieszczona głowica próżniowa 760. Głowicę próżniową można nastawiać radialnie i ustawiać w taki sposób, aby stykała się z wewnętrzną powierzchnią bębna tworzącego człon podporowy 753. Przewidziane jest źródło podciśnienia 761 do ciągłego wyciągania głowicy próżniowej 760.

We wnętrzu bębna 753, w styku z jego wewnętrzną powierzchnią, znajduje się ponadto strefa chłodzenia 762, która jest wyposażona w chłodzące źródło podciśnienia 763. W strefie chłodzenia 762 takie źródło podciśnienia 763 wyciąga otaczające powietrze przez otworki wykonane w gorącej folii celem zestalenia folii i utrwalenia wzoru utworzonego w strefie perforacji. Ważne jest zabezpieczenie tego chłodzenia przed próbą zdjęcia folii z członu podporowego celem uniknięcia zniekształceń. Źródło podciśnienia 763 pełni także rolę elementu do utrzymywania folii na swoim miejscu z strefie chłodzenia 762 na bębnie 753 oraz środka do izolowania gorącej folii przed skutkami naprężenia w folii spowodowanego przez zwijarkę.

Na fig. 1 przedstawiono zwój doprowadzający folię 750 oraz zwój folii wykończonej 756.

W urządzeniu według wynalazku stosuje się człon podporowy wyposażony w gładką, płaską powierzchnię górną z rozmieszczonymi na niej otworkami, który może być wykonany techniką laserową. Taki człon podporowy, oznaczony liczbą 700, jest przedstawiony na fig. 15 i 16. Jak przedstawiono na rysunku, człon podporowy 700 składa się z korpusu 701, który ma powierzchnię górną 703 i powierzchnię dolną 704. Na powierzchni górnej 703 znajduje się układ otworków 707, rozmieszczonych w określony wzór i rozciągających się poprzez grubość t korpusu 701.

Człon podporowy stosowany w urządzeniu według niniejszego wynalazku może być wykonany sposobem, w którym na obrabiany materiał kieruje się wiązkę promieni laserowych. W jednym z przykładów wykonania członu podporowego według wynalazku wiązkę promieni laserowych skupia się w taki sposób, że ognisko wiązki znajduje się poniżej górnej powierzchni obrabianego materiału. Skupianie wiązki promieni laserowych w punkcie innym niż górna powierzchnia obrabianego materiału, na przykład w punkcie poniżej tej powierzchni, zamiast na powierzchni, określa się terminem „rozogniskowania”. Z kolei rozogniskowaną wiązkę laserową wykorzystuje się do drążenia w obrabianym materiale stożkowych otworków w określony wzór w taki sposób, że tworzy się rzeźbiony układ występów i zagłębień, otaczający każdy otworek obrabianego materiału. Otworki mają nachyloną, stożkową część górną tak że największa średnica otworka znajduje się na górnej powierzchni otrzymanego członu podporowego. Rzeźbiony układ występów i zagłębień kształtuje się z odstępem od linii środkowej do linii środkowej przyległych otworków, który jest mniejszy niż największa średnica górnej części otworków. Takie rozstawienie daje w wyniku zbieżności przyległych otworków, przycinających się na wyjściowej grubości obrabianego materiału.

W przykładzie wykonania wynalazku wiązkę laserową ogniskuje się na górnej powierzchni obrabianego materiału, otrzymując w wyniku gładki człon podporowy z płaską powierzchnią górną z otworkami rozmieszczonymi według pewnego wzoru.

W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku do kształtowania członów podporowych wykorzystuje się proces rastrowego drążenia laserowego.

W jednym z rozwiązań, do wytworzenia włókniny o wyglądzie trykotowej tkaniny dzianej konfiguruje się wzór ze znaczną liczbą występów i zagłębień oraz otworków.

180 888

Człon podporowy 700 można kształtować drogą rozogniskowanego, laserowego procesu drążenia. W przypadku rozogniskowania otworek 707 będzie miał stożkową konfigurację cylindryczną. Pole przekroju poprzecznego otworków 707 przy dolnej powierzchni 704 jest mniejsze niż pole przekroju poprzecznego otworków 707 przy powierzchni górnej 703.

Bardzo duże znaczenie ma odległość pomiędzy środkami S przyległych otworków 707. Jeżeli odległość od środka-do środka jest mniejsza niż średnica otworków 707 przy górnej powierzchni 703, to nieznacznie zbieżne stożkowe otworki 707 będą się przecinać, dając w wyniku otworki otoczone układem występów i zagłębień. Taki układ występów i zagłębień stworzyłby podobne występy i chropowatości w końcowej folii perforowanej. W celu utworzenia dziurkowanego członu podporowego z gładką, płaską powierzchnią górną, odległość od środka do środka S musi być większa niż największa średnica otworków 707 przy górnej powierzchni 703. Gładka, płaska, górna powierzchnia członu podporowego może być wykorzystana do wytwarzania gładkiej, płaskiej, dziurkowanej końcowej folii lub tkaniny.

W korzystnym przykładzie wykonania człon podporowy z gładką, płaską powierzchnią górną jest kształtowany drogą rozogniskowanego drążenia laserowego. Rozogniskowane drążenie laserowe jest procesem, w którym wiązkę laserową skupia się na górnej powierzchni poddawanego obróbce materiału rurowego. Obrabiany materiał może być tworzywem polimerycznym, korzystnie tworzywem acetalowym. Zadowalające jest również tworzywo akrylowe. W procesie ze skupionym drążeniem laserowym, przy wykorzystaniu urządzenia przedstawionego na fig. 6, bęben wraz ze znajdującym się na nim obrabianym materiałem rurowym, obraca się czołowo względem soczewki. Karetka jest napędzana w taki sposób, że pierwsze położenie otworków odpowiada ognisku soczewki 29. Stolik ogniskowy jest napędzany do wewnątrz w celu ustawienia ogniska soczewki 29 na górnej powierzchni drążonego materiału rurowego przy odpowiedniej średnicy ustalonej zgodnie ze wspomnianą wyżej procedurą ogniskowania. Procesy drążenia mogą być takie same, jak opisano wcześniej, a mianowicie procesami drążenia udarowego, drążenia o handlowej nazwie „pożar w czasie lotu” oraz drążeniem rastrowym. Korzystnym rozwiązaniem jest drążenie rastrowe.

Człon podporowy 800, przedstawiony na fig. 17 i 18, jest wykonany za pomocą rozogniskowanego drążenia laserowego. Jak przedstawiono na fig. 17 i 18, człon podporowy 800 składa się z korpusu 801, który ma powierzchnię górną 803 i powierzchnię dolną 804. Na powierzchni górnej 803 znajduje się układ otworków 807, o określonym wzorze, rozciągających się poprzez grubość t korpusu 801. Jak wskazano wcześniej, przy soczewce zogniskowanej na górnej powierzchni obrabianego materiału otworki 807 będą mieć prawie równoległe ścianki. Ponieważ istnieje niewielka zbieżność przy wierzchołku otworka 807, to odległość od środka do środka S powinna mieć dostateczną wielkość celem uniknięcia tworzenia się występów i zagłębień. Jednakże taka odległość może być mniejsza niż w procesie rozogniskowanego drążenia laserowego, dając dzięki temu człon podporowy z mniejszym polem powierzchni gómej i większymi otworkami, co daje w wyniku folię z większą ilości otworków, a zatem większy udział procentowy powierzchni otwartej.

W urządzeniu według wynalazku może być zastosowany również rzeźbiony człon podporowy, który w przykładzie wykonania przedstawiono perspektywicznie na fig. 4.

Człon podporowy 2 składa się z korpusu 1, który ma powierzchnię górną 3 i powierzchnię dolną 4. Na powierzchni gómej 3 znajduje się układ występów 5 oddzielonych od siebie zagłębieniami 6, rozmieszczonych w określony wzór. W członie 2 jest rozmieszczona, tworząc pewien określony wzór znaczna liczba otworków drenażowych 7, rozciągających się w poprzek grubości członu podporowego. W tym rozwiązaniu każdy otworek drenażowy 7 jest otoczony grupą sześciu występów 5 i sześciu zagłębień 6.

Otworek drenażowy 7 ma górną część 7a i dolną część 7b. Jak widać na fig. 4, część górna 7a otworka 7 składa się ze ścianki 10 i ma na ogół konfigurację „wywiniętą dzwonowo” lub „rozszerzającą się”. Część górna 7a jest zbieżna i ma pole przekroju poprzecznego, które jest większe przy gómej powierzchni członu podporowego 2 i mniejsze w punkcie 10A, w którym dno wymienionej gómej części spotyka się z wierzchołkiem dolnej części 7b. Część

180 888 dolna 7b w tym szczególnym, omawianym rozwiązaniu, ma konfigurację cylindryczną, lekko zbieżną. Pole przekroju poprzecznego dolnej części 7b otworka 7 jest większe w punkcie lOa niż przy dolnej powierzchni 4 członu podporowego. Otworek 7 w przekroju jest przedstawiony na fig. 5. Linie 9 są poprowadzone stycznie do przeciwległych punktów na ściankach 10, z jednym promieniem dziurki poniżej górnej powierzchni 3. Dla uzyskania pożądanego wyniku kąt 11 utworzony przez linie 9 musi być regulowany w stosunku do grubości 12 członu podporowego 2. Jeżeli na przykład kąt jest zbyt duży, to otworek będzie zbyt mały i drenaż będzie niewystarczający. Jeżeli natomiast kąt jest zbyt mały, to będzie bardzo niewiele, albo żadnych występów i zagłębień.

Podobnie istotna jest w powtarzającym się wzorze odległość pomiędzy środkami (od środka do środka) S przyległych otworków (patrz fig. 4). Występy 5 i zagłębienia 6 są utworzone przez przecięcie się nieznacznie stożkowych otworków 7. Gdyby odległość od środka do środka była większa niż największa średnica otworka 7 przy górnej powierzchni 3, to nie byłoby żadnego przecięcia się i człon podporowy miałby gładką, płaską powierzchnią górną z rozmieszczonymi w niej stożkowymi otworkami. W odniesieniu do fig. 13, największa średnica otworu A jest pomiędzy występami 501 i 504 i jest ona zidentyfikowana strzałką 521. Podobnie największa średnica otworka B' znajduje się pomiędzy występami 503 i 512 i jest ona zidentyfikowana strzałką z dwoma grotami 522. Największa średnica danego otworka jest największą odległością występów, zmierzoną przy górnej powierzchni członu podporowego, pomiędzy każdą parą występów wyznaczających górną część otworka. Jeżeli odległość od środka do środka przyległych otworków jest mniejsza niż średnice otworków zmierzone wzdłuż linii od środka do środka, to stożkowe powierzchnie przecinają się tworząc dolinę.

Otworki mogą mieć postać sześciokątów w układzie gniazdowym, z tym, że wynalazek nie jest ograniczony do sześciokątów i możliwe są inne kształty, takie jak na przykład koła, kwadraty, ośmiokąty lub kształty nieregularne albo ich połączenia, w zależności pod pożądanej konfiguracji rzeźby.

W odniesieniu do fig. 4, każdy otworek jest otoczony przez sześć przyległych otworków 7. Jeżeli wszystkie z tych otworków 7 mają dostateczną zbieżność dla utworzenia średnic większych niż ich odpowiednia odległość od środka do środka, to każdy otworek 7 przecina się w sześciu miejscach ze swoimi sąsiadami i takie przecięcia powodują utworzenie się sześciu zagłębień 6. W zależności od swojej głębokości zagłębienia 6 mogą albo przecinać górną powierzchnię 3, skutkiem czego są oddzielone od siebie maleńkim plateau, albo mogą przecinać się ze sobą tworząc występ 5.

Urządzenie stosowane do wytwarzania rzeźbionych członów podporowych mających zastosowanie w urządzeniu według wynalazku jest przedstawione na fig. 6. Materiał wyjściowy członu podporowego może mieć jakikolwiek pożądany kształt i skład. Materiał rzeźbionego członu podporowego jest korzystnie tworzywem acetalowym, z tym, że zadowalające jest także tworzywo akrylowe. Ponadto korzystnym kształtem materiału wyjściowego jest cienkościenna, cylindryczna, korzystnie bez szwu, rura pozbawiona resztkowych naprężeń wewnętrznych. Jak będzie opisane później, przy stosowaniu korzystnego urządzenia do wytwarzania włóknin korzystny jest kształt cylindryczny.

Rury produkowane obecnie do stosowania przy kształtowaniu członów podporowych mają od 60,96 cm do 182,88 cm (2 do 6 stóp) średnicy i długość w granicach od 60,96 cm do 487,68 cm (od 2 do 16 stóp). Grubość ścianki wynosi nominalnie 1,27 cm (1/2 cala). Takie wielkości są sprawą wyboru projektu.

Wyjściowy, surowy, obrabiany materiał rurowy montuje się na odpowiednim trzpieniu lub bębnie 21, który utrwala go w kształcie cylindra i umożliwia obracanie się dookoła jego osi wzdłużnej w łożyskach 22. Przewidziany jest napęd obrotowy 23 do obracania bębna 21 z regulowaną prędkością. Ponadto przyłączony jest generator impulsów 24, który kontroluje obroty bębna 21, tak że jego dokładne położenie radialne jest znane przez cały czas.

180 888

W niniejszym wynalazku otworki 7 są zupełnie małe i liczne. Typowe wzory zawierają od 124 do 217 otworków na centymetr kwadratowy (od 800 do 1400 otworków na cal kwadratowy).

W celu dodatkowego objaśnienia wynalazku na fig. 7 przedstawiono schemat blokowy pokazujący różne etapy procesu wytwarzania nowych włóknin z zastosowaniem członu podporowego stosowanego w urządzeniu według niniejszego wynalazku. Pierwszym etapem tego procesu jest umieszczenie tkaniny włóknistej na rzeźbionym członie podporowym (Watka 1). Tkaninę włóknistą moczy się wstępnie albo zwilża jeszcze na członie podporowym (klatka 2), przez co zapewnia się jej utrzymywanie się na członie podporowym w czasie obróbki. Człon podporowy wraz ze znajdującą się na nim tkaniną włóknistą przesuwa się pod dyszami wtryskującymi ciecz pod wysokim ciśnieniem (klatka 3), z tym, że korzystną cieczą jest woda. Wodę odprowadza się z członu podporowego, stosując korzystnie podciśnienie (klatka 4), dzięki czemu następuje odwodnienie tkaniny włóknistej (klatka 5). Odwodnioną ukształtowana tkaninę zdejmuje się z członu podporowego (klatka 6) i przepuszcza nad szeregiem bębnów suszących celem wysuszenia (klatka 7). Następnie tkaninę można wykończyć lub przetwarzać w inny sposób, w zależności od potrzeby (klatka 8). Na fig. 8 przedstawiono schematycznie jeden z typów urządzeń do przeprowadzenia procesu i wytwarzania włókniny według wynalazku. W tym urządzeniu taśma przenośnika z małymi otworkami 70 przesuwa się w sposób ciągły na dwóch oddalonych od siebie, obracających się wałkach 71 i 72. Taśma jest napędzana w taki sposób, że może być zawrócona lub przesuwać się zgodnie lub niezgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. W jednym położeniu taśmy, w jej górnym położeniu 73, nad taśmą jest umieszczony odpowiedni przewód rozgałęźny 74 do wtryskiwania wody. Ten przewód jest wyposażony w znaczną liczbę otworków o bardzo małej średnicy, około 0,18 mm (7/1000 cala), o gęstości około 12 otworków na cm² (30 otworków na cal kwadratowy). Przez te otworki tłoczona jest woda pod ciśnieniem. Na wierzchu taśmy jest umieszczony rzeźbiony człon podporowy 75, a na wierzchu tego członu znajduje się kształtowana tkanina 76. Bezpośrednio poniżej przewodu rozgałęźnego wody, lecz pod górnym położeniem taśmy, znajduje się rozgałęźny przewód ssący 77 do wspomagania usuwania wody i zapobiegania zalewaniu włóknistej tkaniny. Woda z przewodu rozgałęźnego pada na włóknistą tkaninę, przechodzi przez rzeźbiony człon podporowy i jest usuwana przez rozgałęźny przewód ssący. Jak widać z rysunku, wytwarzając tkaniny według niniejszego wynalazku, rzeźbiony człon podporowy ze znajdującą się na nim włóknistą tkaniną można przepuścić pod przewodem rozgałęźnym wiele razy.

Na fig. 9 przedstawiono urządzenie do ciągłego wytwarzania włóknin z zastosowaniem członu podporowego stosowanego w urządzeniu według niniejszego wynalazku. Takie, schematycznie przedstawione urządzenie jest wyposażone w taśmę przenośnika 80 z maleńkimi otworkami, która służy w rzeczywistości jako rzeźbiony człon podporowy według niniejszego wynalazku. Taśma przesuwa się w sposób ciągły w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara na dwóch oddalonych od siebie wałkach, co jest dobrze znane w technice. Nad tą taśmą umieszczony jest rozgałęźny przewód zasilający w ciecz 79, łączący się ze znaczną liczbą linii lub grup otworów 81. Każda grupa ma jeden lub więcej niż jeden szereg otworków o bardzo małej średnicy, o gęstości 12 otworków na cm lub więcej (30 otworków na cal). Przewód rozgałęźny jest wyposażony w manometry 88 i zawory regulacyjne 87 do regulowania ciśnienia cieczy w każdym pojedynczym otworze lub w grupie otworów. Poniżej każdej linii lub grupy otworów jest umieszczony element ssący 82 do usuwania nadmiaru wody i zabezpieczenia powierzchni przed zalaniem. Tkanina włóknista 83 kształtowana we włókninę według niniejszego wynalazku jest doprowadzana na taśmę przenośnika w postaci rzeźbionego członu podporowego. Przez odpowiednią dyszę 84 na tkaninę włóknistą natryskuje się wodę w celu wstępnego zwilżenia tkaniny i wspomagania przy regulacji włókien, gdy przechodzą one pod rozgałęźnymi przewodami ciśnieniowymi. Poniżej tej dyszy wodnej znajduje się szczelina ssąca 85 do usuwania nadmiaru wody. Tkanina włóknista przechodzi pod przewodem rozgałęźnym zasilającym w ciecz, przy czym przewód ma korzystnie podwyższone

180 888 ciśnienie. Na przykład pierwsze linie otworków lub otworki mogą podawać ciecz pod ciśnieniem 0,7 MPa (100 psi), podczas gdy następna linia otworków może podawać ciecz pod ciśnieniem 2,1 MPa (300 psi), a ostatnia linia otworków podaje ciecz pod ciśnieniem 4,9 MPa (700 psi). Chociaż pokazano sześć linii otworków podających ciecz, to liczba linii lub szeregów otworków nie jest decydująca, lecz zależy od ciężaru tkaniny, szybkości działania, stosowanych ciśnień cieczy, liczby szeregów otworków w każdej linii, itp. Po przejściu pomiędzy przewodem rozgałęźnym ssącym i zasilającym w ciecz ukształtowaną tkaninę przepuszcza się nad dodatkową szczeliną ssącą 86 do usuwania z tkaniny nadmiaru wody.

Korzystne urządzenie do wytwarzania włóknin według wynalazku jest przedstawione schematycznie na fig. 10. W tym urządzeniu rzeźbionym członem podporowym 90 jest bęben obrotowy. Bęben obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i może być ciągłym bębnem cylindrycznym albo może być wykonany z wielkiej liczby zakrzywionych płytek 91, rozmieszczonych w taki sposób, że tworzą zewnętrzną powierzchnię bębna. W każdym przypadku zewnętrzna powierzchnia bębna 90 lub zewnętrzne powierzchnie zakrzywionych płytek 91 mają pożądaną rzeźbioną konfigurację podporową. Dookoła części obrzeża bębna umieszczony jest przewód rozgałęźny 89, łączący znaczną liczbę pasków z otworkami 92 do podawania wody lub innej cieczy na włóknistą tkaninę 93 umieszczoną na zewnętrznej powierzchni zakrzywionych płytek. Każdy pasek z otworkami może zawierać jeden lub więcej niż jeden szereg otworków o bardzo małej średnicy, w przybliżeniu od 0,127 mm do 0,254 mm (5/1000 do 10/1000 cala), przy czym na jeden centymetr może przypadać od 20 do 24 otworków (50 do 60 otworków/cal) lub więcej, jeżeli jest to pożądane. Woda lub inna ciecz jest kierowana przez szeregi otworków. Ciśnienie w każdej grupie otworków rośnie od pierwszej grupy, pod którą przechodzi włóknista tkanina, do grupy ostatniej. Ciśnienie jest regulowane za pomocą odpowiednich zaworów regulacyjnych 97 i kontrolowane za pomocą manometrów 98. Bęben łączy się ze zbiornikiem ściekowym 94, do którego można doprowadzić podciśnienie w celu wspomagania usuwania wody i zabezpieczenia obszaru przed zalaniem. W czasie pracy urządzenia tkanina włóknista 93 znajduje się na górnej powierzchni rzeźbionego członu podporowego, przed rozgałęźnym przewodem 89 do wtryskiwania wody. Tkanina włóknista przechodzi poniżej pasków z otworami i jest kształtowana we włókninę typu trykotu. Ukształtowana tkanina przechodzi następnie nad sekcją 95 urządzenia, w której nie ma żadnych pasków z otworkami, lecz w dalszym ciągu jest przyłożone podciśnienie. Tkaninę po odwodnieniu zdejmuje się z bębna i przepuszcza przez szereg suchych baniek 96 celem jest wysuszenia.

Jak wspomniano wyżej, człon podporowy przedstawiony na fig. 4 daje włókninę typu trykotu (trykotopodobną). Na fig. 11 przedstawiono kopię mikrofotografii włókniny typu trykotu (trykotopodobną) w powiększeniu w przybliżeniu 20-krotnym. Tkanina 100 jest wykonana ze znacznej liczby włókien. Jak widać na mikrofotografii, włókna są splątane i pozczepiane między sobą i tworzą w tkaninie wzór otworków 110. Pewna liczba tych otworków zawiera pętelkę 120 utworzoną z odcinków włókien, przy czym każda pętelka jest utworzona ze znacznej liczby odcinków włókien w zasadzie równoległych. Pętelki mają kształt litery U, z zamkniętym końcem litery skierowanym do górnej powierzchni tkaniny, tak jak przedstawiono na mikrofotografii. Na fig. 12 przedstawiono kopię mikrofotografii przeciwnej, to jest dolnej powierzchni tkaniny 100, przedstawionej na fig. 13, w powiększeniu około 20-krotnym. Włókna w tkaninie są splątane i pozczepiane między sobą tworząc w tkaninie wzór otworków 110. W niektórych z tych otworków znajdują się pętelki w kształcie litery U, utworzone z w zasadzie równoległych odcinków włókien. Patrząc od strony dolnej powierzchni tkaniny, otwarty koniec pętelki w kształcie litery U jest skierowany do powierzchni tkaniny przedstawionej na tej mikrofotografii.

Przykład 1. Człon podporowy do urządzenia według wynalazku z występami i zagłębieniami, wykonany z tworzywa acetalowego, o średniej grubości 6 mm został wytworzony drogą procesu rozogniskowanego, rastrowego drążenia laserowego.

180 888

Na fig. 3 przedstawiony człon podporowy jest wyposażony w pierwszy szereg A otworków, następny przyległy szereg B otworków oraz drugi szereg A otworków poniżej szeregu B otworków. Pierwszy szereg A otworków obejmuje otworek A'. Następny przyległy szereg B otworków zawiera otworek B', który jest przyległy do otworka A'. Górna część otworka A' jest otoczona i wyznaczona przez występy 501, 502, 503, 504, 505 i 506. Górna część otworka B' jest otoczona i wyznaczona przez występy 510, 511, 512, 513, 504 i 503. Widać, że występy 504 i 503 są wspólne dla obydwu otworków A' i B'. Linia 521 (strzałka z dwoma grotami), rozciągająca się pomiędzy występami 501 i 504, stanowi największą średnicę górnej części otworka A', przy czym w opisywanym członie podporowym największa średnica ma 2,16 mm (0,085 cala). Podobnie linii 522, rozciągająca się pomiędzy występami 503 i 512, stanowi największą średnicę górnej części otworka B', przy czym w opisywanym członie podporowym największa średnica ma 1,9 mm (0,075 cala).

Różne odległości od występu do występu, związane z otworkiem A' w omawianym członie podporowym, są zestawione w tabeli 1. Różne odległości od występu do występu, związane z otworkiem B' w członie podporowym, są zestawione w tabeli 2.

Tabela 1 (wymiary w mm/calach)

Nr piku	501	502	503	504	505
501	—	—	—	—	—
502	0,94/0,037	—	—	—	—
503	1,70/0,067	0,10/0,040	—	—	—
504	2,16/0,085	1,70/0,067	0,94/0,037	—	—
505	1,78/0,070	1,91/0,075	1,40/0,055	0,89/0,035	—
506	0,889/0,035	1,42/0,056	1,65/0,065	1,65/0,065	1,02/ 0, 040

Tabela 2 (wymiary w mm/calach)

Nr piku	510	511	512	513	503
510	—	—	—	—	—
511	0,94/0,037	—	—	—	---
512	1,57/0,062	0,89/0,035	—	—	—
513	1,65/0,065	1,42/0,056	0,94/0., 037	—	—
503	0,889/0,035	1,68/0,066	1,91/0,075	1,60/0,063	—
504	1,40/0,055	1,40/0,067	1,40/0,055	0,94/0,037	0,94/0,037

Na fig. 14 przedstawiono taki sam obraz cyfrowy, jak przedstawiono na fig. 13, lecz zaznaczono go i ponumerowano celem pokazania odległości pomiędzy dnem zagłębienia pomiędzy dwoma przyległymi występami i linią łączącą te same dwa występy. Na przykład linia 530 na fig. 14 łączy występy 503 i 504 związane z otworkiem A'. Głębokości zagłębień pomiędzy występami 501-506, związanymi z otworkiem A', są pokazane w górnej części tabeli 3. Głębokości dwóch zagłębień związanych z otworkiem B', to jest zagłębienia pomiędzy występami 510 i 511 oraz zagłębienie pomiędzy występami 504 i 513, są pokazane w dolnej części tabeli 3. Zagłębienia pomiędzy pozostałymi występami związanymi z otworkiem B', zagłębienia pomiędzy występami 511 i 512 oraz pomiędzy występami 512 i 513, są według tabeli 3 strukturalnie analogiczne do zagłębień odpowiednio pomiędzy występami 501 i 506 oraz 501 i 502.

180 888

Tabela 3

Dolina pomiędzy pikami	Głębokość doliny mm/cale
501 i 502	0,41/0,016
502 i 503	0,51/0,020
503 i 504	0,61/0,024
504 i 505	0,635/0,025
505 i 506	0,51/0,020
506 i 501	0,305/0,012
510 i 511	0,66/0,026
504 i 513	0,66/0,026

Przykład 2. Człon podporowy do urządzenia według wynalazku o gładkiej, płaskiej powierzchni górnej, wykonany z tworzywa acetal owego, o średniej grubości 6 mm, wytworzono drogą procesu rozogniskowanego, rastrowego drążenia laserowego.

Człon podporowy z przykładu 2, przedstawiony na fig. 15 i 16, wytworzono drogą rozogniskowanego, rastrowego drążenia laserowego z przykładu 1, z tym wyjątkiem, że zastosowano inny wzór rastra. Wzór rastra stosowany w przykładzie 2 przedstawiono na fig. 19, na której każdy punkt obrazu 710, dla którego laser ma wykonać otwór, jest czarny, natomiast każdy punkt obrazu 712, gdy laser jest wyłączony, jest biały.

Przykład 3. Człon podporowy mający gładką, płaską powierzchnię górną, wykonany z tworzywa acetalowego, o średniej grubości 3 mm, wytworzono drogą rastrowego drążenia laserowego.

Człon podporowy z przykładu 3 jest typu przedstawionego na fig. 17 i 18 i wykonano go korzystając ze wzorów drogą opisanego wyżej drążenia rastrowego za pomocą urządzenia przedstawionego na fig. 6.

Przykład 4. Folię perforowaną wykonano korzystając z członu podporowego wytworzonego w przykładzie 3 w połączeniu z urządzeniem przedstawionym na fig. 1.

Zwój folii wyjściowej 750, folii z odlewanego polietylenu o niskiej gęstości, o grubości 0,0254 mm (1 milicala), umieszczono na stojaku do rozwijania folii z regulowanym naprężeniem, stosowanym powszechnie w przemyśle wytwarzającym pieluchy i serwetki sanitarne. Następnie folię przytwierdzono do członu podporowego 753, przedstawionego na fig. 1, i poprowadzono do zwijarki z regulowanym naprężeniem, gdzie wykończony produkt zwijano na wałku 756.

Dysze 759 wyciągano celem uniknięcia nagrzania folii do czasu ustabilizowania się warunków roboczych. Następnie uruchomiono dmuchawę, włączono i nastawiono nagrzewnicę 758 dopóki temperatura powietrza opuszczającego dyszę 759 nie osiągnęła 225 stopni Celsjusza.

Z kolei uruchomiono źródło podciśnienia i nastawiono go tak, aby folia była mocno przytwierdzona na członie podporowym. Następnie uruchomiono system napędowy, a człon podporowy obracał się z prędkością powierzchniową 25 metrów na minutę.

Następnie przesunięto do przodu dyszę 759, tak że gorące powietrze wychodzące z dyszy 759 padało bezpośrednio na powierzchnię folii pomiędzy strefą utrzymywania 764 i podciśnieniową strefą perforowania próżniowego 765.

Z kolei podwyższano temperaturę gorącego powietrza 767 do czasu uzyskania pożądanego wzoru perforacji. Końcowa temperatura powietrza wynosiła 305°C.

Wysokość podciśnienia 760 mierzono w warunkach roboczych i ustalono, że wynosi ono 48,663 · 10³ Pa (365 mm Hg).

Gorącą, już perforowaną folię przeciągano na członie podporowym 753 do strefy chłodzenia 762, gdzie otaczające powietrze przepuszczono przez otworki w folii i otworki w członie podporowym do chłodzącego źródła podciśnienia 763.

Do czasu osiągnięcia przez folię końca strefy chłodzenia 762, ochładza się ona w stopniu wystarczającym do zdjęcia z członu podporowego i nawinięcia na wałek 756.

Na fig. 3 przedstawiono mikrofotografię górnej powierzchni dziurkowanej folii wytworzonej w przykładzie 4.

180 888

Na podstawie szczegółowego opisu kilku rozwiązań i modyfikacji niniejszego wynalazku jest widoczne, że opis i informacje związane z niniejszym wynalazkiem sugerują specjalistom w tej dziedzinie wiele alternatywnych rozwiązań.

761

F1G.2

180 888

FIG.3

180 888

FIG.4

180 888

FIG. 5

180 888

FIG. 6

180 888

FIG. 7

180 888

120 FIG. 11

180 888

120

180 888

FIG. 13

180 888

FIG. 14

180 888

FIG. 15

704

180 888

FIG. 16

180 888

FIG. 17

ao4

180 888

FIG. 18

803

304

180 888

FIG. 19

180 888

757

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania perforowanej folii polegający na tym, że podaje się rozciągliwą termoplastyczną folię na obrotowy wydrążony bęben posiadający znaczną liczbę otworków na swej powierzchni bocznej, następnie folię ogrzewa się strumieniem gorącego płynu, korzystnie po wietrzą do temperatury powyżej jej temperatury mięknięcia i jednocześnie wytwarza się podciśnienie wewnątrz bębna formując w ten sposób otworki w materiale folii, po czym chłodzi się otrzymaną perforowaną folię do temperatury poniżej jej temperatury mięknięcia i zdejmuje się otrzymaną perforowaną folię z bębna, znamienny tym, że obrabianą folię umieszcza się na górnej powierzchni obrotowego bębna tworzącego człon podporowy (700, 753, 800) o gładkiej, płaskiej powierzchni bocznej, pokrytej ułożonymi w określony wzór otworkami (707, 753a, 807), przy czym folię utrzymuje się i unieruchamia na górnej powierzchni (703, 803) członu podporowego za pomocą szczeliny próżniowej (764) głowicy próżniowej (760) połączonej ze źródłem podciśnienią po czym kieruje się poprzez dyszę (759) gorące powietrze o regulowanej temperaturze powyżej temperatury mięknięcia obrabianej folii bezpośrednio na obrabianą folię umieszczoną na górnej powierzchni (703, 803) członu podporowego i jednocześnie podczas obracania się tego członu podporowego uruchamia się element próżniowy w postaci głowicy próżniowej (760) i wytwarza się podciśnienie, dostateczne do utworzenia otworków w materiale folii, wewnątrz członu podporowego, oraz podnosi się temperaturę doprowadzanego gorącego powietrza w strefie perforowania próżniowego wyznaczonej przez drugą szczelinę powietrzną (765) głowicy próżniowej (760) i tworzy się w materiale folii wzór otworków odpowiadający wzorowi otworków w członie podporowym, przy czym punkt padania kurtyny gorącego powietrza ustawia się pomiędzy szczelinami próżniowymi (764, 765), następnie przemieszcza się tę perforowaną folię na członie podporowym do strefy chłodzenia (762) i po jej schłodzeniu zdejmuje z członu podporowego.
2. Urządzenie do wytwarzania perforowanej folii zawierające obrotowy, wydrążony bęben, posiadający na swej powierzchni znaczną liczbę otworków, elementy pozycjonujące rozciągliwą, termoplastyczną folię na górnej powierzchni obrotowego bębna, element kierujący gorące powietrze na tę folię umieszczoną na górnej powierzchni obrotowego bębna i podnoszące temperaturę folii powyżej jej temperatury mięknięcia, elementy obracające bęben podczas kierowania gorącego powietrza na górną powierzchnię obrotowego bębna, element próżniowy umieszczony wewnątrz bębna wytwarzający podciśnienie wystarczające do utworzenia otworków w materiale folii, element chłodzący perforowaną folię do temperatury poniżej jej temperatury mięknięcia oraz element zdejmujący dziurkowaną folię z bębna, znamienne tym, że wydrążony obrotowy bęben stanowi człon podporowy (700, 753, 807), na powierzchni którego umieszczony jest układ wielu otworków (707, 703a, 807) przelotowych, przy czym człon podporowy ma ściankę boczną z tworzywa polimerycznego, zaś na zewnątrz tego członu podporowego umieszczona jest dysza (759) gorącego powietrza skierowana wylotem na górną powierzchnię (703, 803) członu podporowego (753, 700, 800) tworząca kurtynę gorącego powietrza, wewnątrz członu podporowego bezpośrednio poniżej dyszy (759) gorącego powietrza usytuowana jest głowica próżniowa (760) połączona ze źródłem podciśnienia (761), zawierająca dwie szczeliny próżniowe (764, 765), z których pierwsza pełni rolę elementu pozycjonującego folię na powierzchni członu podporowego, zaś druga wyznacza strefę perforowania próżniowego, ponadto we wnętrzu członu podporowego w styczności z jego wewnętrzną powierzchnią (704, 804) znajduje się strefa chłodzenia wyposażona w chłodzące źródło podciśnienia (763).
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że człon podporowy (700, 753, 800) ma gładką, płaską górną powierzchnię, wyposażoną w znaczną liczbę otworków (707, 807) ułożonych w określony wzór.

180 888
4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że człon podporowy (700, 753, 800) jest wykonany korzystnie, z tworzywa acetalowego lub akrylowego.
5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że otworki (703a, 707, 807) mają lekko stożkowy kształt, przy czym pole przekroju poprzecznego otworków przy dolnej powierzchni (704, 804) członu podporowego jest mniejsze niż pole przekroju otworków przy górnej powierzchni (703, 803) członu podporowego.

* * *