SE518980C2 - Anordning för kylning vid tillverkning av en plastfilmprodukt - Google Patents

Description

20 25 30 35 518 9802 suges således lufi genom plastfilmen och genom hålen i kyltrummans mantel, varvid uppkommer en perforering av plastfilmen. Plastfilmen kyles därefter genom att den, fortfarande i anliggning mot kyltrummans mantel, bringas ett passera genom ett vattenbad och därefter får passera ytterligare ett område av kyltrumman där dess inre stationära del uppvisar en vakuumbox, varvid luft suges genom plastfilmens perforering och kyler plastfilmen. Även i andra tillämpningar av kontinuerlig tillverkning av plastfilm eller plastfilm- produkter av termoplastiskt, polymert material föreligger det behov av kylning. Således tillverkas t.ex. plastpåsar och liknande produkter genom extrudering av plastfilm i form av ett kontinuerligt rör, vilket plastfilmsrör vanligen får självsvalna i omgivande luft under en viss, för ändamålet anpassad, kylsträcka. Plastfilmsröret plattas till efter extruderingen, så att det löper vidare i tillverkningslinjen som en dubbelväggig film.

Denna dubbelväggiga film vårmesvetsas sedan medjämna mellanrum för bildning av de svetsfogar som i den färdiga produkten, vanligen plastpåsar på rulle, avgränsar de separata plastpåsarna från varandra. Efter svetsningsoperationen måste plastfilmen kylas innan den drages vidare i tillverkningslinjen. Om plastfilmen ej kyles tillräckligt, kommer den att töjas på ett oönskat sätt i anslutning till de varma svetsfogarna. Konventionellt kyles plastfilmen medelst en kylsträcka där plastfilmen helt enkelt kyles på grund av uppehållstiden i omgivningens temperatur. En nackdel med detta konventionella forfarande är att kylsträckan vid ökad produktionshastighet måste göras lång for att ge tillräcklig uppehållstid. Detta medför en oönskad ökning i volym hos apparaturen.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ovanstående problem löses med utnyttjande av en anordning enligt uppfinningen, medelst vilken anordning kan erhållas forcerad kylning av en filmprodukt tillverkad av med värme svetsbart material, företrädesvis en plastfilm eller plastfilmprodukt, i samband med tillverkning därav. Speciellt avses anordningen utnyttjas för kylning av plastfilmen eller plastfilmprodukten direkt eller i huvudsak direkt efter att den värmesvetsats.

Medelst uppfinningen erhålles möjlighet att kyla plastfilmen eller plastfilmprodukten snabbt i en utrustning som upptar relativt litet utrymme. Snabbkylningen ger också snabb kristallisation i plasten som mjuknat vid värmesvetsningen, vilken ger god mjukhet och flexibilitet i den färdiga produkten.

Enligt uppfinningen presenteras således en anordning för kylning av plastfilm eller plastfllmprodukt i samband med tillverkning därav, vilken anordning innefattar en roterbar, ihålig kyltrumma, medel för att skapa ett undertryck i kyltrummans inre samt 10 20 25 30 35 518 980 medel för att rotera kyltrumman, varvid kyltrumman uppvisar en perforerad mantel, mot vilken mantel sagda plastfrlm eller plastfilmprodukt är anordnad att ligga an. Kyl- trummans mantel är perforerad runt huvuddelen av dess omkrets, varvid i kyltrumman invändigt undertryck är anordnat att föreligga åtminstone vid den eller de partier av manteln som är perforerade.

Med begreppet ”huvuddel” skall förstås att minst 50%, företrädesvis minst 65% och än mer föredraget minst 80% av mantelns omkrets skall uppvisa perforering. Perforeringen bör därvid vara i huvudsak jämt fördelad i det eller de perforerade partierna.

Enligt en aspekt av uppfinningen är kyltrummans mantel perforerad runt hela eller i huvudsak hela dess omkrets och utmed hela eller i huvudsak hela dess längd. Lämpligen är den perforerad med cirkulära hål vilka är i huvudsak jämt fördelade över hela manteytan eller dess perforerade parti(er), varvid mantelytan eller detta parti/dessa partier uppvisar 1-50 hål/dmz, företrädesvis 1-20 hål/dmz och än mer föredraget 1-10 hål/dmz. Kyltrumman har typiskt en diameter på 300-1000 mm, företrädesvis 400-700 mm och en längd av 500-2000 mm, företrädesvis 700-1500 mm. Mantelns tjocklek är generellt omkring 2-3 mm. Hålen i manteln är genomgående och har lämpligen en diameter av omkring 3-5 mm. Hålen är även försänkta i yttre del, varvid försänkningen har en diameter av omkring 10-15 mm. Försänkningen har till syfte att öka under- trycksatt yta hos manteln, utan att öka öppen area på genomgående hål. Ett syfie är att den undertrycksatta ytan skall skapa en kraft som är omkring 2-8 gånger, företrädesvis 3-7 gånger och mest föredraget 4-6 gånger större än vikten hos den runt manteln omslutna plastfilmen.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen tillverkas plastfilmen eller plastfilmprodukten av termoplastiskt, polymert material, företrädesvis polyeten.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen är undertryck och/eller tjocklek hos plast- filmen eller plastfilmprodukten och/eller ingångstemperatur hos sagda plastfilm eller plastfilmprodukt vid dess anläggande mot manteln anordnade att anpassas, så att perforering eller prägling av plastfilmen eller plastfilmprodukten undvikes vid kylningen av densamma. Lämpligen är undertrycket i kyltrumman 1 - 20 mbar, företrädesvis 3 - 10 mbar, plastfilmens eller plastfilmproduktens tjocklek 8-200 mm, företrädesvis 10-100 mm och dess temperatur, åtminstone för med svets försedda delar, vid anläggandet mot manteln 100°C - 160°C, företrädesvis 1l0°C - 150°C. 10 15 20 25 30 518 980 DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfmningen kommer i det följande att beskrivas utifrån en föredragen utföringsform, med hänvisning till figurema, av vilka: Fig. 1 visar en anordning enligt känd teknik för tillverkning av plastpåsar, eller dylikt, på rulle.

Fig. 2 visar schematiskt en anordning enligt en föredragen utföringsfonn av uppfinningen, sett från sidan.

Fig. 3 visar anordningen i Fig. 2 sedd i perspektiv.

Detalj nummer 1 i Fig. 1 symboliserar en i sig känd apparat för extrudering av en tunn plastfilm i form av ett kontinuerligt rör. Efier extruderingen plattas plastfilmsröret till och föres med hjälp av rullar in i en apparat 2 för i nämnd ordning perforering och svetsning av plastfilmen. Vid 3 förses den dubbelväggiga plastfilmen, med hjälp av knivar, med en prick- eller streckvis perforerad linje med jämna mellanrum. Denna perforerade linje utgör rivanvisning i den färdiga produkten, plastpåsar på rulle, dvs en avgränsning mellan de individuella påsama i rullen. Vid 4 värmesvetsas de individuella påsarna i den position som kommer att utgöra botten i påsarna, dvs strax intill rivanvisningarna på deras ena sida. Enligt den kända tekniken i Fig. 1 får plastfilmen därefier svalna genom att den tillåtes en viss kylsträcka 5 i omgivningstemperatur innan den föres ut ur apparaten 2.

Syfiet med kylsträckan 5 är att plastfilmen ej skall töjas vid de varma, nysvetsade partierna innan den -föres vidare i tillverkningslinjen. Efter kylsträckan 5, föres plastfilmen ut ur apparaten 2 och vidare till en uppmllningsstation som rullar upp filmen till en rulle innehållande ett på förhand bestämt antal plastfilmprodukter, t.ex. plastpåsar.

Med hänvisning nu till Fig. 2 och 3, visas en anordning enligt en föredragen utförings- form av uppfinningen, sett från sidan respektive i perspektiv. Denna anordning år tänkt att ersätta kylsträckan 5 i Fig. 1, för att åstadkomma forcerad kylning av plastfilmen i ett relativt litet utrymme. Detalj nummer 21 i Fig. 2, symboliserar en roterande, ihålig kyltrumma, vilken ligger an mot en vals, som utgöres av en massiv stålvals 22 med gummi- eller skumgummimantel 23. Denna gummi- eller skumgummimantel 23 möjlig- gör ett förlängt nyp mellan kyltrumman 21 och valsen 22, 23, vilket säkerställer att den inkommande plastfilmen 24, vilken i den visade utföringsformen utgöres av en dubbel- väggig plastfilm, bringas att ligga an mot kyltrummans mantel 25. När den nysvetsade plastfilmen 24, vilken typiskt har en temperatur av omkring l30°C, således kommer in i det förlängda nypet mellan valsen 22, 23 och kyltrumman 21, sugs den fast mot kyl- trummans mantel 25, vilken lämpligen består av rostfritt stål, är perforerad 26 och 10 15 20 30 35 518 980 uppvisar en temperatur av omkring 50°C. I den föredragna utföringsforrnen uppvisar manteln 25 drygt 400 hål, t.ex. 420 stycken, varvid manteln har en diameter av 500 mm och en längd av 1000 mm.

Att plastfilmen sugs fast beror på att kyltrumman invändigt uppvisar ett undertryck av omkring 60 mm vattenpelare (6 mbar), vilket åstadkommes med hjälp av en ej visad fläkt som är operativt ansluten till kyltrummans axel 27, vilken axel 27 utgöres av ett stationärt rör som inuti kyltrumman uppvisar öppningar mot kyltrummans inre. Kyl- trumman 21 är via sitt gavelparti 28 roterbart lagrad vid axeln 27. Kyltrummans rotation drivs av en servomotor 29, vilken regleras via en pulsgivare (ej visad) som detekterar ñlmbanans 24 hastighet vid perforeringsoperationen 3. Denna servomotor 29 och dess reglering är viktig för att plastfilmbanan 24 skall hålla samma hastighet som i de ovanförliggande operationerna, vilket säkerställer att den ej töjes i de mjuka, nysvetsade partierna. Kyltrummans periferihastighet vid rotation är typiskt omkring 5-200 m/min.

Plastfilmbanan 24 ligger an mot kyltrummans perforerade mantel 25 under omkring 230 - 290° av dess omkrets, företrädesvis 240 - 280°, varvid återstående del av mantelns omkrets, dvs segmentet mellan den visade brytvalsen 30 och den skumgummimantlade valsen 22, 23, utgör en kylsträcka för manteln 25, där den kyls genom att luft suges in genom hålen 26.

Vid den roterbara brytvalsen 30 avledes plastfilmbanan 24 från kyltrummans omkrets.

För att åstadkomma denna avledning löper det minst två, typiskt 3 - 8 stycken, ändlösa remmar 31, lämpligen gummiremmar med en bredd av omkring 10-50 mm, runt mantelns 25 omkrets, varvid plastfilmen ligger an mot manteln utanpå remmarna 31. Remmarna roterar tillsammans med kyltrumman, med samma hastighet som manteln 25. Varje rem 31 avledes från manteln vid brytvalsen 30 och löper sedan runt ett brythjul 32 och vidare tillbaka mot manteln i en position strax innan nypet. Plastfilmen 24, som nu uppvisar en temperatur av omkring 50-90 °C, kommer, när den når brytvalsen 30, att följa med remmarna runt omkring halva brytvalsens omkrets, för att sedan föras vidare i .tillverkningslinjen Brythjulen 32 är lagrat infästa i ena änden av en första, snedställd arm 33 vars andra ände via en horisontell cylinder 34, eller annan anordning med sträckande funktion, t.ex. gasdämpare, och en andra, snedställd, stationär arm 35 är upphängd på en stationär axel 36. Armarna 33 och 35 är därvid snedställda i motstående riktningar gentemot varandra. Med hjälp av cylindern 34 kan remmarnas 31 spänning justeras genom att en kolvstång skjutes in eller ut ur cylindern, varvid vinkeln på den första armens 33 snedställning ändras och därmed positionen för brythjulet 32. Möjlighet finns 10 15 20 25 518 980 härigenom att individuellt ställa in spänningen på varje rem 31. Brythjulen 32 och därmed remmarna 31 kan också, vid behov, föras fram och tillbaka utmed axeln 36. Axeln 36 är utformad med ett tvärsnitt som förhindrar rotation runt densamma.

Utnyttjandet av brytvalsen 30 och brythjulen 32 med tillhörande utrustning ger bland annat den fördelen att plastfilmen 24, vid uppstart av anordningen, automatiskt kommer att ledas rätt väg ut. Annars skulle det finnas risk att plastfilmen fortsatte runt manteln, varvid oönskad upprullning av plastfilm på kyltrumman, i flera lager, skulle äga rum.

Man slipper också nackdelen med anordningen enligt Fig. l, nämligen att plastfilmens främre ände vid uppstart lägger sig på botten av apparaten 2, så att man manuellt måste böja sig in i apparaten för att leda filmen rätt väg ut.

Uppfinningen är ej begränsad av ovan beskrivna utföringsform, utan kan varieras inom ramen för patentkraven. Således skall det t.ex. förstås att uppfinningen också kan utnyttjas i andra positioner i tillverkningslinjen, t.ex. for snabbkylning direkt eñer extrudering, varvid dock undertryck i kyltrumman och/eller tjocklek och ingångs- temperatur hos filmen bör anpassas så att prägling eller perforering av filmen undvikes.

Vidare är det enligt uppfinningen mest föredraget att kyltrummemantelns perforering är i huvudsak jämt fördelad över hela mantelytan. Det är dock också tänkbart att manteln enbart uppvisar perforering i vissa partier, t.ex. utmed 1-8 longitudinella eller radiella stråk, varvid dock sammantaget, enligt uppfinningen, minst 50% av mantelytan utgöres av perforerade partier. Vidare är uppfinningen ovan beskriven med hänvisning till en anordning för tillverkning av plastpåsar på rulle. Det skall dock förstås att uppfinningen är lika tillämpbar vid tillverkning av andra typer av produkter, t.ex. vilken som helst produkt tillverkad av med värme svetsbart material, vilken behöver kyla efter värme- behandling. Vad gäller de visade medlen för avledande av plastfilmen eller plastfilm- produkten från kyltrummans mantel inses det att ett flertal andra varianter är tänkbara, eller att dessa medel saknas helt, varvid filmen avledes manuellt vid uppstart av anordningen.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 518 980 PATENTKRAV 1. Anordning for kylning av plastfilmprodukt tillverkad av med värme svetsbart material (24) i samband med tillverkning därav, vilken anordning innefattar en roterbar, ihålig kyltrumma (21), medel for att skapa ett undertryck i kyltrummans inre samt medel for att rotera kyltrumman, varvid kyltrumman (21) uppvisar en mantel (25), mot vilken sagda plastfilmprodukt är anordnad att ligga an, vilken mantel (25) är perforerad (26) runt huvuddelen av dess omkrets, varvid i kyltrumman (21) invändigt undertryck är anordnat att föreligga åtminstone vid den eller de partier av manteln som är perforerade, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen är avsedd att placeras i en position i en tillverkningslinje for plastfilmprodukten (24), i huvudsak direkt efter en anordning för svetsning (4) av plastfilmprodukten (24), for att kyla plastfilmprodukten vid de vid svetsningen uppkomna svetsfogama, varvid sagda undertryck är anordnat att anpassas så att perforering eller prägling av plastfilmprodukten undvikes vid kylningen av densamma och varvid anordningen även innefattar medel (29) for att anpassa en rotationshastighet hos sagda kyltrumma (21) så att töjning i plastfilmproduktens (24) nysvetsade partier undvikes. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att kyltrummans mantel (25) är perforerad runt hela eller i huvudsak hela dess omkrets och utmed hela eller i huvudsak hela dess längd. _ Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k a d a v att kyltrummans mantel (25) är perforerad med hål (26) vilka är i huvudsak jämt fördelade över dess perforerade parti(er), varvid detta parti/dessa partier uppvisar 1-50 hål/dmz, företrädesvis 1-20 hål/dmz och än mer föredraget 1-10 hål/dmz. Anordning enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda undertryck åstadkommes medelst en fläkt, vilken är operativt ansluten till kyltrummans axel (27), vilken axel (27) företrädesvis utgöres av ett stationär-t ror som inuti kyltrumman (21) uppvisar öppningar mot kyltrummans inre, ihåliga del. _ Anordning enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda undertryck är anordnat att anpassas till 1 - 20 mbar, företrädesvis 3 - 10 mbar. 10 15 20 25 30 10. 518 980 8 Anordning enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att en tjocklek hos sagda plastfilmprodukt (24) och/eller en temperatur hos sagda plastfilmprodukt (24) vid dess anläggande mot manteln (25) är anordnade att anpassas så att perforering eller prägling av plastfilmprodukten undvikes vid kylningen av densamma, varvid plastfilmproduktens tjocklek är 8-200 mm, företrädesvis 10-100 mm och dess temperatur, åtminstone för med svets försedda delar, vid anläggandet mot manteln är 100°C - 160°C, företrädesvis 110°C - 150°C. Anordning enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda kyltrumma (21) ligger an mot en vals (22, 23) för bildande av ett förlängt nyp, varvid sagda vals (22, 23) företrädesvis uppvisar en elastiskt deformerbar mantel. _ Anordning enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda medel (29) för att anpassa en rotationshastighet hos sagda kyltrumma (21) innefattar en servomotor (29), varvid plastfilmprodukten (24) vid kontinuerlig tillverkning därav bringas att löpa med samma hastighet över kyltrumman som dess hastighet i tidigare led i tillverkningen. Anordning enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen även innefattar medel för avledande av plastfilmprodukten från kyltrumman, vilka medel företrädesvis innefattar ett antal ändlösa remmar (31) vilka är anordnade runt kyltrummans (21) omkrets och är anordnade att rotera tillsammans med kyltrumman, mellan kyltrumman och plastfilmprodukten (24), varvid remmarna (31) vid en position avledes från kyltrummans omkrets och därmed i sin tur avleder plastfilmprodukten från kyltrumman. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda remmar (31), och därmed plastfilmprodukten (24), avledes från kyltrummans omkrets medelst en brytvals (30), vilken är anordnad parallellt med kyltrummans rotationsaxel (27) i sagda position, i anslutning till kyltrummans omkrets.