NL8006590A

NL8006590A - DEVICE FOR SUPPLYING A HOT GAS FLOW TO A PARTICULAR SURFACE.

Info

Publication number: NL8006590A
Application number: NL8006590A
Authority: NL
Original assignee: Assi Can Ab
Priority date: 1979-12-06
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1981-07-01
Also published as: JPS5746834A; DE3043165A1; IT1134592B; IT8026444A0; PT72098A; FI803498L; GB2064752A; PT72098B; DK518380A; FR2470924A1; BR8007979A; BE886400A; ES255275Y; SE7910048L; NO803648L; FI803498A7; ES255275U

Description

803377/Ke/sn803377 / Ke / sn

Korte aanduiding: Inrichting voor het toevoeren van een warme gas stroom aan een bepaald oppervlak*,Short designation: Device for supplying a hot gas stream to a specific surface *,

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het toevoeren van een warme gasstroom aan een oppervlak van een baan, bestaande uit een smeltbaar kunststof materiaal, of aan een met een kunststoflaag bedekte baan, welke inrichting een kamer omvat voor 5 het toevoeren van een brandbaar gas, welke kamer een wandelement bevat met een aantal doorlopende uitstroomkanalen die uitkomen in een verbrandingsruimte.The invention relates to a device for supplying a hot gas flow to a surface of a web, consisting of a fusible plastic material, or to a web covered with a plastic layer, which device comprises a chamber for supplying a combustible gas , which room has a wall element with a number of continuous outflow channels that end in a combustion space.

Inrichtingen van deze soort hebben een breed toepassingsgebied en kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt voor het verwarmen van een 10 kunststoflaag op een vezelbaan die bijvoorbeeld verbonden moet worden met een kunststoffolie of een andere baan. In dat geval wordt de verbrandingsruimte gevormd door de spleet die zich bevindt tussen de openingen of mondingen van de uitstroomkanalen, en zo zullen de vezelbaan en de kunststoflaag onder invloed komen van een open 15 vlam, met als gevolg dat ze smelten of in een kleverige toestand worden gebracht wanneer de vezelbaan de open vlam passeert.Devices of this kind have a wide range of applications and can be used, for example, for heating a plastic layer on a fiber web which, for example, has to be connected to a plastic film or another web. In that case, the combustion space is formed by the gap located between the openings or mouths of the outflow channels, and thus the fiber web and the plastic layer will be influenced by an open flame, causing them to melt or in a sticky state be brought when the fiber web passes the open flame.

In bepaalde gevallen is het niet mogelijk om een open vlam te gebruiken om de gewenste mate van kleverigheid te bereiken; dit is speciaal het geval wanneer bijvoorbeeld een kunststoffolie gelast 20 moet worden aan een andere kunststoffolie over het gehele oppervlak ervan of langs de randgedeelten. Wanneer geprobeerd wordt om in die gevallen een open vlam te gebruiken zal de kunststoffolie ofwel geheel ofwel gedeeltelijk door de vlam worden vernietigd, of minstens zover worden vervormd dat de folie onbruikbaar wordt voor het be-25 oogde doel. Een ander probleem dat men ontmoet wanneer een open vlam wordt gebruikt is dat het niet mogelijk is om een wel bepaald oppervlak te smelten.In some cases it is not possible to use an open flame to achieve the desired degree of tackiness; this is especially the case when, for example, a plastic film is to be welded to another plastic film over its entire surface or along the edge portions. If an attempt is made to use an open flame in those cases, the plastic film will either be wholly or partly destroyed by the flame, or at least be deformed to such an extent that the film becomes unusable for the intended purpose. Another problem encountered when an open flame is used is that it is not possible to melt a certain surface.

Er zijn pogingen gedaan voor het in de gewenste mate verwarmen van bijvoorbeeld een randgedeelte van een kunststoffolie, 30 dat verbonden moet worden met een randgedeelte van dezelfde folie, o λ n c c a Λ -2- waarbij dit laatste gedeelte schroefvormig op een draaiende mandril wordt gewikkeld met behulp van schoenen die elektrisch of op een andere manier worden verwarmd, en die dicht naast dit randgedeelte liggeno Deze pogingen hadden succes wanneer de folies uitermate 5 dun waren en niet bestonden uit polyetheen met hoge dichtheid· Wanneer deze lasschoenen echter worden gebruikt op folies waarvan de dikte groter is dan 0,02 è 0,025 millimeter is echter de snelheid waarmee de baan kunststoffolie langs een lasschoen bewogen kan worden veel te laag; die snelheid ligt dan in de orde van grootte 10 van 10 cm/sec. Een schroefvormig gewikkelde buis voor een bus kan bijvoorbeeld niet effektief worden geproduceerd met lage kosten bij zo lage snelheden. Moderne machines voor de vervaardiging van schroefvormig gewikkelde buizen, die vervolgens worden doorgesneden voor de vorming van bussen, eisen dat de banen die afgenomen worden 15 van voorraadrollen en schroefvormig op een mandril worden gewikkeld, waarop de randgedeelten van een binnenste foliebaan tezamen gelast moeten worden op een manier die vloeistof-dicht en luchtdicht is, bewogen worden met snelheden van ongeveer 50 cm/sec· Een dergelijke machine wordt beschreven in de Zweedse octrooiaanvrage nr 7811314-9, 20 Het oogmerk van de onderhavige uitvinding is dan ook het verschaffen van een inrichting van de hierboven genoemde soort die, ondanks het feit dat hij een zeer hoge warmteafgifte heeft, niet de nadelen van de open vlam vertoont.Attempts have been made to heat, for example, an edge portion of a plastic film to the desired extent to be connected to an edge portion of the same foil, o λ ncca Λ -2-, the latter portion being wound helically onto a rotating mandrill with using shoes that are electrically or otherwise heated, and which are close to this edge portion. These attempts were successful when the films were extremely thin and were not of high density polyethylene. However, when these welding shoes are used on films of which the thickness greater than 0.02 - 0.025 millimeter, however, the speed at which the plastic film web can be moved along a welding shoe is far too slow; this speed is then of the order of magnitude 10 of 10 cm / sec. For example, a helically wound tube for a bus cannot be effectively produced at a low cost at such low speeds. Modern machines for the manufacture of helically wound tubes, which are then cut to form bushings, require that the webs taken from stock rolls and wound helically on a mandrel, to which the edge portions of an inner foil web are to be welded together a manner that is liquid-tight and airtight can be moved at speeds of about 50 cm / sec. Such a machine is described in Swedish patent application No. 7811314-9, 20. The object of the present invention is therefore to provide a device of the type mentioned above which, despite the fact that it has a very high heat emission, does not exhibit the disadvantages of the open flame.

Dit oogmerk wordt in hoofdzaak bereikt doordat de verbrandings-25 ruimte, die tegenover het wandgedeelte ligt, wordt voorzien van een verwarmingsschoen met een aantal doorstroomkanalen voor hete gassen, welke kanalen axiaal gericht liggen ten opzichte van de uitstroomkanalen.This object is mainly achieved in that the combustion space, which is opposite the wall section, is provided with a heating shoe with a number of flow channels for hot gases, which channels are oriented axially with respect to the outflow channels.

Het verbrandingsgas wordt ontstoken in de verbrandingsruimte, 30 die in open verbinding staat met de buitenlucht, en hete gassen lopen met hoge snelheden door de kanalen van de verwarmingsschoen; die gassen worden gericht naar het oppervlak van de folie dat in een kleverige of gesmolten toestand moet worden gebracht. Op een afstand 8006590 * « -3- ναη 5 millimeter van de folie heeft het uitstromende gas een temperatuur van 800-900°C na slechts enkele tienden van een seconde na het ontsteken van het verbrandingsgas, Wanneer de schoen bestaat uit metaal zal die schoen tot een roodgloeiende toestand zijn ver- 5 warmd na slechts enkele minuten in werking te zijn, hetgeen effek-tief bijdraagt aan het voorkomen van afkoeling van de uitstromende gassen. Hierdoor wordt het mogelijk dat een folie met een dikte van bijvoorbeeld 0,07 millimeter en gevoimd door polyolefine met hoge dichtheid, zonder moeilijkheden wordt gelast met een snelheid van 10 50-80 cm/min,The combustion gas is ignited in the combustion space, which is in open communication with the outside air, and hot gases pass through the channels of the heating shoe at high speeds; those gases are directed to the surface of the foil to be brought into a tacky or melted state. At a distance 8006590 * «-3- ναη 5 millimeters from the foil, the outflowing gas has a temperature of 800-900 ° C after only a few tenths of a second after igniting the combustion gas. If the shoe consists of metal, that shoe heated to a red hot state after operating for only a few minutes, which effectively contributes to preventing cooling of the effluent gases. This allows a film with a thickness of, for example, 0.07 millimeters and voided by high-density polyolefin, to be welded without difficulty at a speed of 50-80 cm / min,

De lengte van de uitstroomkanalen en de doorstroomkanalen is van minder belang en onderzoekingen waarin de kanaallengten varieerden tussen 0,5 en 20 millimeter vertoonden geen opmerkelijk verschil ten opzichte van de temperatuur van de hete gassen, de snelheid of 15 de richting, De kanalen, die bij voorkeur cylindrisch zijn, hebben met voordeel een middellijn binnen het gebied van 0,1-2 millimeter, bij voorkeur een middellijn van 1 millimeter, De dwarsdoorsnedevorm van de kanalen is niet van betekenis, hoewel om praktische redenen een ronde dwarsdoorsnedevorm de voorkeur heeft, De kanalen van een 20 en dezelfde inrichting kunnen onderling verschillende middellijnen hebben hoewel de doorstroomkanalen in de verwarmingsschoen, die zal bestaan 'uit metaal of een keramisch materiaal, moeten registreren met een corresponderend uitstroomkanai om effektief te zijn, dat wil zeggen het doorstromen van hete gassen mogelijk te maken. Het 25 aantal uitstroomkanalen kan verschillend zijn van het aantal doorstroomkanalen, hoewel het de voorkeur verdient dat het aantal kanalen in beide gevallen hetzelfde is,The length of the outflow channels and the flow channels is less important, and studies in which the channel lengths varied between 0.5 and 20 millimeters showed no noticeable difference from the temperature of the hot gases, the velocity or the direction, The channels, which preferably are cylindrical, advantageously have a diameter within the range of 0.1-2 millimeters, preferably a diameter of 1 millimeter. The cross-sectional shape of the channels is not significant, although for practical reasons a round cross-sectional shape is preferred, The channels of the same device can have mutually different diameters although the flow channels in the heating shoe, which will consist of metal or a ceramic material, must register with a corresponding outflow channel in order to be effective, that is, the flow of hot gases possible. The number of outflow channels may be different from the number of flow-through channels, although it is preferable that the number of channels is the same in both cases,

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, 30 Fig. 1 is een zijaanzicht van een gedeeltelijk opengesneden inrichting volgens de uitvinding, bedoeld voor het verwarmen van een foliebaan die in een vlak beweegt;The invention will be elucidated hereinafter with reference to the annexed drawing, fig. 1 is a side view of a partially cut-away device according to the invention, intended for heating a foil web moving in a plane;

Fig, 2 toont de inrichting volgens fig, 1 gezien vanaf een -4- einde van de inrichting;Fig. 2 shows the device of Fig. 1 viewed from an -4-end of the device;

Fig„ 3 toont de inrichting volgens fig. 1 in bovenaanzicht met weglating van de dekplaat;Fig. 3 shows the device according to Fig. 1 in top view with the cover plate omitted;

Fig. 4 toont de inrichting volgens fig. 1 gezien tegen de 5 onderzijde van de verwarmingsschoen;Fig. 4 shows the device according to FIG. 1 seen against the underside of the heating shoe;

Fig· 5 toont een inrichting met een rondgebogen schoen die in andere opzichten van dezelfde soort is als weergegeven in fig· 1, enFig. 5 shows a device with a curved shoe that is of the same kind in other respects as shown in Fig. 1, and

Fig. 6 toont de inrichting van fig· 5 gezien tegen de onder-10 zijde van de verwarmingsschoen· 0e in fig. 1 tot 4 weergegeven inrichting omvat een dekplaat 1 die op in hoofdzaak gasdichte wijze door middel van schroeven 2 aangebracht is op een branderlichaam 3· De dekplaat 1 is voorzien van een gastoevoerpijp 4 die verbonden is met een opening 5 in de 15 dekplaat 1, welke pijp 4 afdichtend coaxiaal verbonden is met de opening 5 door middel van een las ó. Onder de dekplaat 1 bevindt zich een langwerpige holte 7 met evenwijdige zijwanden 8 en 9 en een vlakke bodem 10. 0e holte 7 en de dekplaat 1 vormen tezamen een kamer voor de toevoer van een brandbaar gas door de pijp 4, 20 waarvan het inwendige voorzien is van schroefdraad 11 voor het aanschroeven van een verbindingsstuk naar een gasbron. Door de boden 10, die een vlakke onderzijde 12 heeft, loopt een aantal uitstroomkanalen 13 heen; zoals het beste blijkt uit fig· 3 zijn deze in de weergegeven uitvoeringsvorm gerangschikt in twee evenwijdige 25 rijen en met onderling dezelfde afstand· Er wordt een verbrandingsruimte 14 gevormd door een rechthoekige groef met een open einde in het lichaam 3, en aan de kamer 8 toegevoerd gas stroomt door de kanalen 13 in de bodem of het wandelement 10 naar de verbrandingsruimte 14· De bodem van de verbrandingsruimte 14 voimt een verwar-30 mingsschoen 15 waardoorheen doorstroomkanalen Ié lopen; het aantal van deze kanalen komt in de weergegeven uitvoering overeen met het aantal uitstroomkanalen 13· Om heet gas uit die kanalen Ié te laten stromen dienen de kanalen coaxiaal te zijn met de kanalen 13« Elk 8006590 -5- kanaal 16 dat niet exact registreert met een corresponderend kanaal 13 zal geen enkele funktie hebben vanuit het oogpunt van de uit-stroming van heet gas. In de weergegeven uitvoeringsvorm is het ondervlak 17 van de verwarmingsschoen 15 plat en bedoeld om samen 5 te werken met een plat gedeelte van een kunststoflaag of kunststof-folie 32 die moet worden gesmolten of in kleverige staat gebracht. Om te voorkomen dat het brandende gas in de verbrandingskamer een naar buiten schietende vlam vormt is, zoals weergegeven is in fig. 2, rechts, een beschermingsplaat 18 aanwezig die aan het 10 lichaam 3 is vastgeschroefd door middel van schroeven 19, 20.Fig. 6 shows the device of fig. 5 seen against the bottom side of the heating shoe · 0e device shown in fig. 1 to 4 comprises a cover plate 1 which is mounted in a substantially gastight manner by means of screws 2 on a burner body 3 · The cover plate 1 is provided with a gas supply pipe 4 which is connected to an opening 5 in the cover plate 1, which pipe 4 is sealingly connected coaxially to the opening 5 by means of a weld. Underneath the cover plate 1 there is an elongated cavity 7 with parallel side walls 8 and 9 and a flat bottom 10. The cavity 7 and the cover plate 1 together form a chamber for the supply of a flammable gas through the pipe 4, 20 of which the interior is provided is of screw thread 11 for screwing on a connector to a gas source. A number of outflow channels 13 pass through the bottom 10, which has a flat bottom side 12; as best shown in Fig. 3, in the illustrated embodiment, these are arranged in two parallel rows and the same distance apart. · A combustion space 14 is formed by a rectangular groove with an open end in the body 3, and on the chamber 8 supplied gas flows through the channels 13 in the bottom or the wall element 10 to the combustion space 14 · The bottom of the combustion space 14 forms a heating shoe 15 through which flow channels 1 pass; the number of these channels in the illustrated embodiment corresponds to the number of outflow channels 13 · In order to let hot gas flow out of those channels Ié, the channels must be coaxial with the channels 13 "Each 8006590 -5-channel 16 which does not register exactly with a corresponding channel 13 will not have any function from the viewpoint of hot gas outflow. In the illustrated embodiment, the bottom surface 17 of the heating shoe 15 is flat and intended to cooperate with a flat portion of a plastic layer or plastic film 32 to be melted or rendered tacky. In order to prevent the burning gas in the combustion chamber from forming an ejecting flame, as shown in fig. 2, on the right, a protection plate 18 is provided, which is screwed to the body 3 by means of screws 19, 20.

Hoewel in de weergegeven uitvoeringsvorm de kanalen 13 en 16 getekend zijn als lopend onder rechte hoeken ten opzichte van de platte, onderling evenwijdige vlakken 17, 21, 22, kunnen ze uiteraard ook schuin ten opzichte van die vlakken lopen. De enige eis 15 is dat de kanalen 13 en 16, die verschillende dwarsdoorsneden kunnen hebben, axiaal ten opzichte van elkaar gericht liggen. Het oppervlak op een folie dat omvat wordt door het hete gas dat snel de openingen verlaat zal uitermate goed bepaald zijn en zal, in de weergegeven uitvoeringsvorm, overeenkomen met de omtreksranden van de schoen 20 17, d.w.z. de randen 23, 24, 25 en 26. Buiten dit oppervlak zal het ~ gas betrekkelijk snel worden afgekoeld en zal het, door de afstand tussen het oppervlak 17 en het daarmee evenwijdige folieoppervlak, de folie niet smelten.Although, in the illustrated embodiment, channels 13 and 16 are drawn as running at right angles to the planar, parallel surfaces 17, 21, 22, they can of course also run oblique to those planes. The only requirement 15 is that the channels 13 and 16, which can have different cross-sections, be axially oriented to each other. The surface area on a foil enclosed by the hot gas rapidly leaving the apertures will be extremely well determined and, in the illustrated embodiment, will correspond to the peripheral edges of the shoe 20 17, ie the edges 23, 24, 25 and 26 Outside of this surface, the gas will be cooled relatively quickly and, due to the distance between the surface 17 and the foil surface parallel therewith, the foil will not melt.

Fig. 5 en 6 tonen in vereenvoudigde vorm een gewijzigde in-25 richting volgens de uitvinding, waarin de verwarmingsschoen 27 een rond gebogen oppervlak heeft waardoorheen drie rijen doorstroomkanalen 18 lopen. De kanalen strekken zich uit in de richting van de straal 29 en ze zijn in register met corresponderende uitstroomkanalen. In deze uitvoering heeft de verbrandingsruimte gesloten 30 einden en een open gebogen zijde 30. De (niet weergegeven) kamer voor de verdeling van gas aan de (niet weergegeven) uitstroomkanalen is verbonden met een gastoevoerpijp 3.Fig. 5 and 6 show in a simplified form a modified device according to the invention, in which the heating shoe 27 has a round curved surface through which three rows of flow channels 18 run. The channels extend in the direction of the beam 29 and are in register with corresponding outflow channels. In this embodiment, the combustion space has closed ends 30 and an open curved side 30. The gas distribution chamber (not shown) on the outflow channels (not shown) is connected to a gas supply pipe 3.

De twee weergegeven uitvoeringsvormen zijn slechts gekozen 8 η n R ς o λ -6- bij wijze van voorbeelden en ze kunnen binnen het kader van de uitvindingsgedachte worden gewijzigde Zo kan de verwarmingsschoen worden uitgevoerd als deel van een schroeflijn wanneer randen worden gelast die gewikkeld zijn langs een schroeflijn. Oe inrichting kan 5 ook met voordeel zo worden uitgevoerd dat hij in staat is om een folie te verwarmen langs het gehele oppervlak, om die folie met een andere folie te verbinden.The two embodiments shown are only chosen 8 η n R ς o λ -6- by way of examples and they can be changed within the scope of the inventive idea. For example, the heating shoe can be designed as part of a helix when welding edges that are wound along a helix. The device can also advantageously be designed in such a way that it is able to heat a foil along the entire surface, to connect that foil to another foil.

- conclusies - 8006590- conclusions - 8006590

Claims

1, Device for supplying a stream of hot gas to a surface on a web (32) consisting of a fusible plastic material or a coated plastic web, comprising a chamber (1, 7) for supplying a combustible gas, which chamber 5 comprises a wall element (-10) with a number of continuous outflow channels (13) ending in a combustion space (14), characterized in that the combustion space (14), opposite the wall element (10), has a heating shoe (15 27), having a plurality of hot gas flow-through channels (16; 28), which flow-through channels are axially aligned with corresponding outflow channels.

2. Device according to claim 1, characterized in that the outflow channels (13) and the throughflow channels (16; 28) are arranged in at least one row along the wall element or the heating shoe (15; 27), respectively,

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the number of outflow channels (13) is equal to the number of throughflow channels (16; 28),

Device according to any one of claims 1-3, characterized in that the heating shoe (15) has a flat surface (17) facing away from the combustion space.

5. Device according to any one of claims 1-3, characterized in that the heating shoe (27) has a curved surface which is remote from the combustion space,

6. Device according to claim 5, characterized in that the surface forms part of a screw face. 8006590