PL69620B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 11.IX. 1968 Wielka Brytania Opublikowano: 20.11.1974 69620 KI. 39a3,7/16 MKP B29d 7/16 UKD Twórca wynalazku: Ronald Patrick Burke Wlasciciel patentu: W. and H. M. Goulding Limited, Dublin (Irlandia) Sposób wytwarzania torebek i worków z tworzywa sztucznego oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania torebek i worków z tworzywa sztucznego, jak rów^ niez plaskich arkuszy folii lub folii w ksztalcie rur oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu.Termin worki obejmuje worki lub torby o do¬ wolnych rozmiarach na przyklad male torebki z tworzywa sztucznego U2ywape..,w^.spr^€uiy kru¬ chych platków ziemniaczanych a tajsze róznego ro¬ dzaju slodyczy lub ewentualnie duze worki stoso¬ wane w rolnictwie, obliczone na przenoszenie du¬ zych ciezarów, przeznaczone do przechowywania nawozów sztucznych oraz róznego rodzaju mate¬ rialów chemicznych.Przedmiotem wynalazku jest zwlaszcza sposób wytwarzania wyzej wspomnianych torebek i wor¬ ków w procesie formowania za pomoca wytlacza¬ nia przy zastosowaniu granulek polietylenu jako materialu wyjsciowego. Wynalazek nie narzuca ograniczen jezeli chodzi o rodzaj tworzywa sztucz¬ nego jak równiez o jego forme wyjsciowa. Na przyklad, jako materialy wyjsciowe moga byc uzy¬ te miedzy innymi równiez polipropylen i polichlo¬ rek winylu. Mimo, ze w przypadku zastosowania polietylenu, najbardziej odpowiednia forma wyj¬ sciowa wydaje sie byc material ziarnisty, wynala¬ zek nie jest ograniczony jedynie do tej formy ma¬ terialu lecz obejmuje równiez wiórki, skrawki lub inna jego forme.W niektórych przypadkach, moze okazac sie wy¬ godnym uzycie materialu wyjsciowego w formie 10 15 20 30 cieczy wprowadzonej do urzadzenia wprost z urza¬ dzenia gdzie jest wytwarzana.Znany jest sposób wytwarzania torebek lulb wor¬ ków z tworzywa sztucznego lub plaskich amkuszy folii oraz folii w ksztalcie rur za pomoca formowa¬ nia przez wytlaczanie z roztopionej masy tworzy¬ wa, polegajacy na przetlaczaniu roztopionej masy tworzywa przez kanal 'znajdujacy sie pomiedzy trzpieniem i otaczajaca go matryca, przy czym ma^ tryce chlodzi sie zewnetrznymi strumieniem po¬ wietrza a we wstepnej fazie procesu trzpien oraz matryce ogrzewa sie do 'temperatury odpowiedniej dla rozpoczecia wlasciwego etapu procesu, po czym wyciaga sie wytloczona rure z urzadzenia przy jednoczesnym wpompowaniu powietrza do wnetrza wytlaczanej rury pomiedzy kanalem wytlocznym a walcami wyciagajacymi.Znane jest urzadzenie do wykonywania powyz¬ szego sposobu zawierajace trzpien oraz otaczajaca go matryce, tworzace pierscieniowy kanal wytlocz- ny, elementy sluzace do wprowadzania roztopionej masy tworzywa sztucznego do kanalu wytlocznego, elementy ogrzewcze znajdujace sie we wnece w powierzchni trzpienia, przylegajacej do otworu wyjsciowego kanalu wytlocznego, zewnetrzne ele^ mewty oziebiajace za pomoca strumienia powietrza, pare walców prasujacych, umieszczonych w linii technologicznej za trzpieniem i matryca sluzacych do wyciagania uformowanej rury z kanalu wytlocz¬ nego, oraz kanal przechodzacy przez trzpien sluza- 69 6203 cy do wprowadzania powietrza miedzy kanal wy- tloczny a walce prasujace.Podczas pracy trzpien osiaga zbyt wysoka tem¬ perature, która byla przyczyna malej wydajnosci urzadzenia, gdyz nastepowalo przywieranie mate¬ rialu formowanego do trzpienia formujacego.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wymie¬ nionej niedogodnosci.Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu i urzadzenia do jego wykonywania, które by zapo¬ biegly powstawaniu zbyt wysokiej temperatury rdzenia.Zadanie to zostalo wykonane przez opracowanie sposobu wytwarzania 'torebek i worków z tworzy¬ wa sztucznego, opisanego powyzej, w kltórym zgod¬ nie z wynalazkiem trzpien chlodzi sie za pomoca wewnetrznego obiegu, do temperatury matrycy pra¬ cujacej w warunkach ciaglego procesu wytwarza¬ nia, nizszej od najnizszej temperatury krytycznej materialu tworzywa, przy której nastepuje gwal¬ towny wzrost jego lepkosci.Do wykonywania tego sposobu zastosowano wy¬ zej wymienione urzadzenie, które zgodnie z wyna¬ lazkiem, zawiera elementy do chlodzenia trapienia, zawierajace przewody dla obiegu czynnika chlo¬ dzacego, umieszczone w tej samej czesci trzpienia co elementy ogrzewajace.Korzystnie, czynnikiem oziebiajacym urzadzenie moze byc na przyklad woda. Zaleca sie równiez uzywanie wody destylowanej celem unikniecia ko¬ niecznosci usuwania kamienia kotlowego z obwo¬ dów chlodzacych. Przewody przez które przeplywa woda sa czesto wykonane ze stali nierdzewnej o ksztalcie wezownicy.Korzystnie, elementem ogrzewczym jest na przy¬ klad grzejnik indukcyjny. Istnieje mozliwosc zasta¬ pienia oddzielnych elementów grzejnych i chlodza¬ cych Jednym obwodem, w którym cieplo dostarcza¬ ne jest i usuwane z urzadzenia przy pomocy jed¬ nego tylko osrodka przewodzacego cieplo.W (przypadku zastosowania grzejnika indukcyj¬ nego istnieje mozliwosc zastapienia stalych prze¬ wodów elektrycznych gniazdkiem podlaczonym do zródla zasilania pradem elektrycznym.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy- fcladzie^wykonania na rysunku, na którym fig. 1 j^zcJclstawia urzadzenie do formowania wytloczne- gOj w v/przekroju podluznym, fig. 2 — urzadzenie w przekroju wzdluz linii II—II na fig. 1, fig. 3 — blok chlodzacy w iprzekroju poprzecznym, fig. 4 — wezownice grzejno-chlodzaca.Przedstawione na rysunku urzadzenie jest w szczególnosci przystosowane do wytwarzania worków polietylenowych przy wykorzystaniu trzpienia o srednicy 254 mm i uzyciu ziarenek .po¬ lietylenu jako materialu wyjsciowego.Urzadzenie przedstawione na fig. 1—3 posiada trzpien 1 w ksztalcie scietego stozka i otaczajaca trzpien matryce 2, które tworza pierscieniowy ka¬ nal wytloczny 3.Na rysunku nie pokazano pojemnika zawieraja¬ cego roztopiona mase polietylenowa oraz kanalów doprowadzajacych ja do otworu wlotowego 4. Za czescia urzadzenia obejmujacego trzpien oraz ma¬ tryce znajduje sie para walców prasujacych 5, urzadzenie do zgrzewania cieplnego — nie pokaza- 620 -r V ne na rysunku oraz urzadzenie tnace tez nie poka^ zane na rysunku.W osi trzpienia 1 o ksztalcie scietego stozka znajduje sie kanal powietrzny sluzacy do wdmu- . chiwania powietrza do rury 7 wytlaczanej w spo¬ sób ciagly. Pierscieniowy kanal powietrzny 10 po¬ siada otwór wlotowy 18 i przylegajace do^ kanalu wytlocznego 3 otwory wylotowe 19 sluzace do wdmuchiwania powietrza do rury 7. 0 W powierzchni czolowej 8 trzpienia 1 przylega¬ jacej do kanalu wytlocznego 3 znajduje sie wneka, w której umieszczony jest grzejnik indukcyjny 9 sluzacy do podnoszenia temperatury trzpienia. We wnece znajduje sie równiez blok chlodzacy 11 wy- g konany z aluminium, we wnetrzu którego zostala osadzona w procesie odlewania spiralna, nierdzew¬ na wezownica stalowa 12 o srednicy 10 mm. We- zownica ta jest polaczona ze zródlem wody desty¬ lowanej za pomoca przewodów 13 wykonanych z policzterofluoroetylenu, które lacza zródlo wody którego nie uwidoczniono na rysunku z wezowni¬ ca 1% przez podtrzymujacy krzyzak trzpienia nie pokazany na rysunku oraz przez kanal 6. Przewody tworza wraz z chlodnica 14 obwód zamkniety.Chlodnica sluzy do chlodzenia wody destylowanej 5 krazacej wewnatrz obwodu.Wydajnosc chlodzenia musi byc parametrem kon¬ trolowanym ze wzgledu na koniecznosc unikania zbytniego schlodzenia trzpienia, co moglaby utrud¬ nic prace urzadzenia. Jest ona kontrolowana za posrednictwem termopary 15 znajdujacej sie w trzpieniu, polaczonej z rejestratorem tempera¬ tury i urzadzeniem regulujacym. Rejestrator ma postac potencjometru, a urzadzenie regulujace ma postac termostatu. i Urzadzenie dziala w sposób nastepujacy. Po wla¬ czeniu urzadzenia, zostaje wlaczony grzejnik in¬ dukcyjny powodujacy wzrost temperatury trzpie¬ nia Iw przyblizeniu do temperatury matrycy 2, tt jirzed ^operacja wprowadzenia roztopio|ie|; masy do kanalu wytlocznego. Kiedy temperatura trzpienia osiagnie odpowiednia wartosc, do kanalu wytlocz¬ nego 3 zostaje wprowadzona masa tworzywa i jed¬ noczesnie zostaje wdmuchmiete powietrze przez ka- 45 nal osiowy 6 oraz otwory wylotowe 19 do kanalu 10. W wyniku tej operacji masa polietylenowa opuszczajaca kanal 3 zestala sie tworzac ciagla ru¬ re polietylenowa 7.Po wlaczeniu urzadzenia, dolacza sie przeplyw 50 wody do wezownicy 12, powodujacy obnizenie temperatury trzpienia do okolo 160qC. Odpowiada to biezacej temperaturze matrycy okolo 150X1 co zostaje osiagniete poprzez wypromieniowanie ciepla z jej powierzchni na drodze konwekcji do otacza- gg jacej atmosfery.W tym czasie para walców prasujacych 5 zaciska sie na wytloczonej rurze ipowodujac zwiotczenie materialu, wyciagajac w ten sposób rure z kanalu wytlocznego. Grubosc scianek rury jest kontirolo- 60 wana przez szerokosc pierscieniowej szczeliny, przy czym jest funkcja szybkosci wyciagania i wytla¬ czania oraz cisnienia powietrza, wypelniajacego objetosc rury.W nastepnej fazie procesu rura zostaje zgrzana gg na goraco w odpowiednich miejscach a nastepnie69 620 pocieta na odpowiednie dlugosci torebek technika 'konwencjonalna.Zostalo stwierdzone, ze dzieki chlodzeniu trzpie¬ nia osiaga sie w warunkach ipracy ciaglej znaczne obnizenie temperatury trzpienia. Temperaiture .trzpienia w sposobie, zgodnie z wynalazkiem, usta¬ la sie na poziomie okolo 160°C.Sposób wedlug wynalazku, posiada szereg zalet, a mianowicie, szybkosc procesu formowania wy- tlocznego przewyzsza szytbkosc mozliwa do osiag¬ niecia w procesach konwencjonalnych o okolo fO°/o przyjmujac jako miernik ilosc metrów biezacych rury na wyjsciu urzadzenia. Poza itym zostaje wy¬ eliminowane zjawisko przywierania wewnetrznych scianek formowanej rury do trzpienia dziejki wy¬ muszeniu ruchu falowego w wewnetrznych czes¬ ciach przetlaczanych arkuszy folii dla nizszych temperatur procesu. Otrzymany produkt wykazuje równiez lepsza wytrzymalosc mechaniczna i lepsza jednorodnosc.Istnieje ponadto wieksza mozliwosc dokladniej¬ szej kontroli (grubosci warstwy, uprzednio osiagana tolerancja 7—9 /*m moze byc zawezona do 7,5— 8,5 firn z równoczesna oszczednoscia materialu.Omawiany sposób wedlug wynalazku moze ulec dalszemu udoskonaleniu poprzez zastapienie grzej¬ nika indukcyjnego obwodem ogrzewczym przy wy¬ korzystaniu na przyklad rteci, jako osrodka grzej¬ nego. Ponadto obydwa obwody grzejny i chlodzacy moga byc równoczesnie odlane w tym samym blo¬ ku.W przypadku utrzymania obwodu z grzejnikiem indukcyjnym, dalsza poprawa parametrów procesu moze byc dokonana poprzez zastapienie przewodów elektrycznych gniazdem sluzacym do doprowadza¬ nia do ukladu pradu elektrycznego.Wynalazek nie jest ograniczony jedynie do roz¬ wiazania konstrukcyjnego opisanego powyzej. Ist¬ nieje mozliwosc zastosowania w procesie innego materialu wyjsciowego niz zostalo to opisane po¬ wyzej, jak na przyklad polipropylenu lub polichlor¬ ku winylu. Wymagaloby to jedynie wprowadzenia kilku niezbednych adaptacji sposobu jak na przy¬ klad zmiany temperatur technologicznych.Nie istnieja równiez ograniczenia jezeli chodzi o wymiary torebek. Jak wskazano powyzej, mozna wytwarzac, zgodnie z wynalazkiem torebki i wor¬ ki dowolnych rozmiarów, plaskie arkusze lub folie o ksztalcie rur.Odmiana konstrukcji pozwala na pominiecie grzejnika indukcyjnego i mozliwosc wykorzystania jedynie zespolu spelniajacego role dostarczyciela ciepla i bloku chlodzacego, przy zastosowaniu jako osrodka przewodzacego energie cieplna oleju za¬ miast wody destylowanej. Chlodnica moze byc za¬ stapiona wezownica grzejno-^chlodzaca 21 (fig. 1).Kierunek przeplywu 17 ogrzewczego lufo oziebiaja¬ cego powietrza jest pokazany na fig. 4. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe wytlaczanie z roztopionej masy tworzywa polega¬ jacy na tym, ze roztopiona mase przetlacza sie przez- kanal wytloczny znajdujacy sie pomiedzy trzpieniem a otaczajaca go matryca, przy czym s matryce chlodzi sie zewnetrznym strumieniem po¬ wietrza, a we wstepnej fazie procesu trzpien oraz matryce ogrzewa sie do temperatury odpowiedniej dla rozpoczecia wlasciwego etapu procesu, zna¬ mienny tym, ze trzpien chlodzi sie za pomoca wew- 19 netrznego obiegu, do temperatury matrycy pracuja¬ cej w warunkach ciaglego procesu wytlaczania, nizszej od najnizszej temperatury krytycznej ma¬ terialu tworzywa, przy której nastepuje gwaltowny wzrost jego lepkosci, po czym w znany sposób wy- 15 ciaga sie wytloczona rure z urzadzenia przy jedno¬ czesnym wpompowaniu powietrza do wnetrza wy¬ tlaczanej, rury pomiedzy kanalem wytlocznym a walcami wyciagajacymi. 20

2. Sposób (wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czynnikiem chlodzacym trzpien jest woda.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze wytlaczana rure formuje sie z roztopionej masy 25 polietylenowej przy biezacej temperaturze trzpie¬ nia okolo 160°C, i temperaturze matrycy wynosza¬ cej okolo 150°C.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w osrodkiem przewodzacym cieplo jest rtec.

5. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1—3, zawierajace trzpien oraz otaczajaca go matryce, tworzace pierscieniowy kanal wytloczny, £ elementy sluzace do wprowadzania roztopionej ma¬ sy tworzywa sztucznego do kanalu wytlocznego, elementy ogrzewcze znajdujace sie we wnece w powierzchni trzpienia przylegajacej do otworu wyjsciowego kanalu wylftocznego, zewnetrzne ele- ^ manty oziebiajace za ipomoca strumienia powietrza, pare walców prasujacych umieszczonych w linii technologicznej za trzpieniem i matryca sluzacych do wyciagania uformowanej rury z kanalu wy^ tlocznego, oraz kanal przechodzacy przez trzpien 45 sluzacy do wprowadzania powietrza pomiedzy ka¬ nal wytloczny a walce prasujace zawierajace prze¬ wody dla obiegu czynnika chlodzacego, znamienne tym, ze ma elementy do chlodzenia trzpienia (1) umieszczone w tej samej czesci trzpienia (1) co elementy ogrzewajace. 50 55 6. Urzadzenie (wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze elementy chlodzenia trzpienia zawieraja wezow- nice (12) z nierdzewnej stali, przez która przeply¬ wa woda. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 lufo 6, znamienne tym, ze elemenfty clilodzace maja postac pierscie¬ niowego kanalu powietrznego (10) z otworami wy^ lotowymi skierowanymi do wewnatrz kanalu. 1. Sposób wytwarzania torebek i worków z two¬ rzywa sztucznego hub plaskich arkuszy folii oraz folii w ksztalcie rur za pomoca formowania przez

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze elementy grzewcze trzpienia <1) stanowi grzejnik indukcyjny.KI. 39a»,7/16 69620 MKP B29d 7/16 FIG 2 FIG.4 RSW Zakl. Graf. W-wa, zam. 924-73, nakl. 115+20 egz. Cena 10 zl PL