FI119286B - Poikkisuuntainen venytyslaite - Google Patents

Description

119286

Poikkisuuntainen venytyslaite Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on poikkisuuntainen venytyslaite, joka käsittää kaksi venytyspyörää ja niitä vasten sovitetut nauhanohjaustelojen ympäri kiertävät päättymättömät nauhat siten, että venytettävä muovikalvo on sovitettuna kummastakin reunastaan venytyspyörän ja nauhan väliin, jotka venytyspyörät ja nauhat on sovitettu siten, että ne ovat muovikalvon kulkusuunnassa loppupäässä kauempana toisistaan kuin alkupäässä, jolloin poikkisuuntainen venytyslaite venyttää muovikalvoa poikittaisessa suunnassa, ja jotka venytyspyörät ovat keskiosastaan avoimia vanteita, välineet venytyspyörien välisen kulman säätämiseksi, ja lämmityslaitteen muovikalvon lämmittämiseksi sen venytyksen aikana.

Muovikalvo valmistetaan tyypillisesti siten, että ensin suulakepuris-tetaan muovikalvoaihio. Muovikalvoaihiota venytetään tämän jälkeen halutun-paksuisen kalvon aikaansaamiseksi. Venytys voi tapahtua muovikalvoaihion liikesuunnassa eli konesuunnassa konesuuntaisella venytyslaitteella. Edelleen muovikalvoaihiota voidaan venyttää muovikalvoaihion liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa poikkisuuntaisella venytyslaitteella. Poikkisuuntai-sessa venytyslaitteessa tyypillisesti tartutaan muovikalvoaihion reunoihin ja venytetään reunoja toisistaan poispäin, jolloin muovikalvoaihiota saadaan levi-tettyä. Tyypillisesti venytyksen yhteydessä muovikalvoaihio samalla orientoituu ·1..,·1 kyseiseen venytyssuuntaan, jolloin venytyslaitteen lisäksi tai sijaan voidaan puhua orientointilaitteesta.

• Julkaisussa EP 0449548 on esitetty poikkisuuntainen venytyslaite. ··· · . .·. Kyseisessä laitteessa on kaksi keskiakselilla varustettua venytyspyörää ja niitä ,···. vasten sovitetut ohjaustelojen ympäri kiertävät päättymättömät nauhat. Lait teessa muovikalvoaihio sovitetaan kummastakin reunastaan pyörän ja nauhan S', väliin, ja pyörät ja nauhat on sovitettu siten, että ne ovat kalvoaihion kulku- *;!;1 suunnassa loppupäässä kauempana toisistaan kuin alkupäässä, jolloin veny- • · *·”1 tyslaite siis venyttää muovikalvoa poikittaisessa suunnassa. Myös julkaisussa WO 99/51419 on esitetty tällainen venytyslaite. WO-julkaisussa on esitetty myös ratkaisu, missä kalvoa lämmitetään venytyspyörien väliin sovitetulla • · 1 lämmityslaitteella. Lisäksi julkaisussa on mainittu venytyslaitteen sovittaminen « 1 · •••\ koteloon ja kalvon lämmittäminen koteloon sijoitetuilla säteilylämmittimillä. Pyö- ' rien väliin sovitettu lämmityslaite on hankala pyörien välisen kulman säätämi- 2 119286 sen kannalta. Koteloon sijoitettujen säteilylämmittimien lämmitysteho taas jää varsin vajavaiseksi.

Julkaisussa EP 0672516 on esitetty poikkisuuntainen venytyslaite, jossa on kaksi vannetta, jotka on tuettu paikoilleen sisäpuolisilla tukiteloilla. Vanteiden ulkopuolelle on sovitettu päättymättömät nauhat, jotka puristavat levitettävän kalvoaihion vanteiden ulkopintaa vasten. Vanteet ja nauhat on sovitettu muovikalvon kulkusuunnassa loppupäässä kauemmaksi toisistaan kuin alkupäässä. Myös tässä tapauksessa muovikalvon lämmittäminen sen poikittaisen venytyksen aikana on erittäin hankalaa, eikä kyseisessä julkaisussa edes ole esitetty minkäänlaista ohjetta tällaiseksi lämmitystavaksi.

Julkaisussa EP 0 472 393 on esitetty venytyspyörillä varustettu poikkisuuntainen venytyslaite. Venytyspyörät ovat umpinaisia kiekkoja. Edelleen kyseisessä julkaisussa on esitetty lämmityslaite, joka sovitetaan venytyspyöri-en yläpuolelle puhaltamaan lämmintä ilmaa kohti kalvoa.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen poikkisuuntainen venytyslaite.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että ainakin yksi lämmityslaite on ainakin jollain venytyspyörien välisellä kulmalla sovitettuna kyseisten vanteiden läpi.

• · • ··

Keksinnön olennainen ajatus on, että poikkisuuntainen venytyslaite käsittää kaksi venytyspyörää ja niitä vasten sovitetut nauhaohjaustelojen ym- : pari kiertävät päättymättömät nauhat siten, että muovikalvo tai muovikalvoaihio ··· · ; ;·. on sovitettuna kummastakin reunastaan venytyspyörän ja nauhan väliin. Veny-

Ml .···. tyspyörät ja nauhat on sovitettu siten, että ne ovat muovikalvon kulkusuunnas sa loppupäässä kauempana toisistaan kuin alkupäässä, jolloin poikkisuuntai-nen venytyslaite venyttää muovikalvoa poikittaisessa suunnassa. Venytyspyö-rät ovat keskiosastaan avoimia vanteita ja laitteeseen kuuluu lämmitysvälineet, • · ***** jotka on ainakin jollain pyörien välisellä kulmalla sovitettuna vanteiden läpi.

Tällöin muovikalvoa saadaan sen poikkisuuntaisen venytyksen aikana lämmi- :***: tettyä tehokkaasti ja silti poikkisuuntaisen venytyslaitteen rakenne on kohtuulli- *·· \ sen yksinkertainen ja sen valmistuskustannukset edulliset.

• · · •**\ Erään sovellutusmuodon ajatuksena on, että vanteet on tuettu pai- * * koilleen tukivälineillä siten, että vanteiden sisäkehällä on vähintään 120° kul- 3 119286 man matkalla tukivälineetön kohta. Tällöin tähän kohtaan saadaan sovitettua erittäin lähelle venytettävää kalvoa mainitut sisäpuoliset lämmitysvälineet.

Erään toisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että ainakin yhdet vanteiden tukivälineet on sovitettu vanteen ulkopuolelle. Tällöin vanteen sisäpuolelle saadaan yksinkertaisella tavalla muodostettua tukivälineetön kohta ja silti vanteen tuenta saadaan erittäin hyväksi.

Erään kolmannen suoritusmuodon ajatuksena on, että lämmitysvälineet ovat sellaiset, että ne kierrättävät ilmaa puhalluskanavan kautta kohdistumaan venytettävään kalvoon ja sen jälkeen takaisin imukanavan kautta lämmitysvälineisiin. Näin saadaan aikaan tasainen ilmavirtaus ja tasainen lämpötila koko kalvon leveydeltä eikä lämpöä kulu hukkaan ja kalvoon siirrettävän lämpöenergian hyvän käyttösuhteen ansiosta näin ollen voidaan linjan nopeutta ja tuottoa lisätä.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti poikkisuuntaista venytyslaitetta sivultapäin katsottuna, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen perspektiivinäkymää yläviistosta katsottuna, kuvio 3 esittää vastaavaa näkymää kuin kuvio 2, mutta laite sovitet-tuna venyttämään kalvoa leveämmäksi kuin kuviossa 2, kuvio 4 esittää kaavamaisesti poikkisuuntaisen venytyslaitteen eräi- tä osia, ja • · • kuvio 5 esittää kaavamaisesti lämmityslaitetta sen päädystä katsot-··# · . tuna ja poikkileikattuna.

.···. Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden • · vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla . . viitenumeroilla.

• ♦ · • ♦ ♦ ♦ · :***: Keksinnön eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty poikkisuuntainen venytyslaite 1. Kalvonval- .···. mistuslinjastossa ensin suulakepuristetaan kalvoaihio tai kalvo 2. Kalvo 2 on • ♦ *·* muovikalvo, joka on valmistettu tyypillisesti esimerkiksi polyeteenistä PE tai polypropeenista PP tai jostain muusta sopivasta muovimateriaalista. Suulake-puristuksen jälkeen kalvoa 2 venytetään sen lopullisiin mittoihinsa. Kuviossa 1 esitetyn poikkisuuntaisen venytyslaitteen 1 lisäksi kalvoa voidaan venyttää sen . 119286 4 kulkusuunnassa eli konesuuntaisella venytyslaitteella. Edelleen muovikalvon valmistuslinjaan voi kuulua jäähdytys- ja temperointilaitteistoja sekä rulla, johon kalvo kelataan, ja muita vastaavanlaisia rakenteita. Näitä rakenteita, suulakepuristinta ja muita venytyslaitteita ei kuitenkaan oheisissa kuvioissa ole esitetty, koska niiden rakenne ja toiminta on alan ammattimiehelle ilmeinen.

Kalvon 2 kulkua linjastossa ohjataan käyttämällä hyödyksi aputeloja 3. Poikkisuuntaisessa venytyslaitteessa 1 muovikalvoa 2 venytetään poik-kisuuntaan eli venytys tapahtuu poikittain muovikalvon 2 liikesuuntaan nähden. Muovikalvo 2 liikkuu nuolen A suuntaan.

Poikkisuuntaisessa venytyslaitteessa 1 on kaksi venytyspyörää 4 ja kumpaakin niitä vasten sovitettuna päättymätön nauha 5. Päättymättömän nauhan 5 kulkua ohjataan nauhanohjausteloilla 6. Nauhanohjaustelat 6 näkyvät selkeästi esimerkiksi kuviossa 2 ja etenkin kuviossa 3.

Muovikalvon 2 reunat sovitetaan venytyspyörän 4 ja nauhan 5 väliin. Tällöin muovikalvon 2 reunat ovat olennaisesti koko poikkisuuntaisen venytys-laitteen 1 matkalta tasaisesti ja nauhalla 5 voimakkaasti nauhan 5 ja venytys-pyörän 4 väliin puristettuna, jolloin kalvoon ei aiheudu pistemäistä puristus-eikä vetorasitusta. Näin ollen muovikalvo 2 venyy sivusuuntaan repeilemättä. Venytyspyörät 4 ja vastaavasti nauhat 5 on sovitettu siten, että ne ovat muovikalvoa 2 venytettäessä muovikalvon 2 kulkusuunnassa loppupäässä kauem-. pana toisistaan kuin alkupäässä kuviossa 3 esitetyllä tavalla. Tällöin poikia* kisuuntainen venytyslaite 1 venyttää ja samalla orientoi muovikalvoa 2 poikit- :···: täisessä suunnassa.

• :.*·· Poikkisuuntaiseen venytyslaitteeseen 1 kuuluu levitysmekanismi 7, • · ·,· ) jolla venytyspyörien 4 ja nauhojen 5 kulman poikkeamaa konesuunnasta voi- daan säätää halutun poikkisuuntaisen venytyksen suuruuden säätämiseksi. :*"· Kulma on säädettävissä kuvioiden 2 ja 3 esittämien ääriasentojen välillä.

• ta

Orientointipyöriin 4 ja nauhoihin 5 liittyvä tukirakenne on venytyslaitteen 1 al-kupäästä laakeroitu kääntyväksi, jolloin venytyksen suuruus on siis säädettä- • · * ··· vissä.

• · • ·

Nauhanohjausteloista 6 voidaan yksi tai useampi sovittaa pyöritettä- ·* • ’·· väksi pyöritysvälineellä 8. Pyöritysväline 8 voi olla esimerkiksi sähkömoottori.

Koska nauhat 5 ovat tiiviisti painautuneina venytyspyöriä 4 vasten, ei venytys-pyörien 4 yhteyteen välttämättä tarvita pyörityslaitteita, vaan ne voivat pyöriä vapaasti. Edelleen voidaan pyöritysväline 8 sovittaa pyörittämään venytyspyörää 4, jolloin ei välttämättä tarvita pyöritysvälinettä yhdenkään nauhanohjauste- 5 119286

Ian 6 pyörittämiseksi, vaan ne voivat tällöin pyöriä vapaasti venytyspyörien 4 ja nauhan 5 pyörittäminä.

Poikkisuuntaisen venytyksen aikana muovikalvoa 2 lämmitetään lämmityslaitteilla 9. Kuten kuviosta 4 näkyy, ovat venytyspyörät 4 keskiosastaan avoimia vanteita. Vanteiden 4 läpi on sovitettu lämmityslaitteita 9 lämmittämään muovikalvoa 2 sisäpuolelta. Edelleen lämmityslaitteita 9 on sovitettu vanteiden ulkopuolelle lämmittämään muovikalvoa 2 yläpuolelta. Koska venytyspyörät 4 ovat avoimia vanteita, ei niiden välisen kulman muuttaminen eli venytyksen säätäminen millään tavalla ole riippuvainen lämmityslaitteesta 9. Niinpä muovikalvoa 2 saadaan sen venytyksen aikana lämmitettyä tehokkaasti eikä venytyslaitteen rakenne silti ole erityisen monimutkainen.

Lämmityslaitteet 9 on tuettu liikuttamisvälineisiin 10, joilla lämmitys-laitteita 9 pystytään liikuttamaan edestakaisin kuviossa 1 esitettyjen nuolien B mukaisesti. Lämmityslaitteita 9 tulee liikuttaa liikuttamisvälineillä 10 silloin kun levitysmekanismilla 7 muutetaan venytyspyörien 4 ja nauhojen 5 venyttämis-kulmaa. Esimerkiksi kun kulmaa muutetaan kuvion 2 asennosta kuvion 3 asentoon, tulee kuviossa 1 oikeanpuoleisia lämmityslaitteita 9 siirtää kuviossa 1 katsottuna vasemmalle, jotta lämmityslaitteiden 9 etäisyys muovikalvosta 2 säilyy optimaalisena. Lämmityslaitteita 9 voidaan sovittaa liikuttamaan useammatkin liikuttamisvälineet 10, mutta oheisten kuvioiden esittämässä suori-, tusmuodossa lämmityslaitteet 9 on jaettu kahteen eri ryhmään, jolloin siis liikut- * * tamisvälineitä on sovitettu lämmityslaitteen 9 yhteyteen kaksi paria.

Lämmityslaitteessa 9 on edelleen kiskot 11, joita pitkin lämmityslait- • · \*·: teet 9 saadaan poistettua esimerkiksi huoltoa varten.

{,·*: Venytyspyörät 4 on tuettu tukirakenteeseen tukiteloilla 12 tai joillain : muilla vastaavilla tukivälineillä. Tukitelat 12 tai vastaavat on sovitettu siten, että ·*· ·***; mahdollisimman suuri osa venytyspyörien 4 eli vanteiden sisäkehästä on tuki- ««· välineetön. Edullisesti tukiväiineetön kohta on muodostettu vähintään 120° kulman matkalle. Erityisen edullisesti tukiväiineetön alue on yli puolet venytys- • · · l.lt pyörän 4 sisäkehästä. Tällöin lämmityslaitteet 9 pystytään sovittamaan veny- *:** tyspyörien 4 sisäpuolelle mahdollisimman lähelle niiden ulkokehää eli mahdol- ·· • *·· lisimman lähelle venytettävää kalvoa. Tällöin lämmitys saadaan kohdistettua tehokkaasti kalvoon 2.

···

Edullisesti tukitelat 12 on sovitettu siten, että ainakin yksi on sovitet-tu venytyspyörän 4 eli vanteen ulkopuolelle. Tällöin vanteen sisäpuolelle saadaan yksinkertaisella tavalla muodostettua tukiväiineetön kohta. Silti vanne on 6 119286 tuettuna erittäin hyvin. Edullisesti tukiteloja 12 sovitetaan vanteen ulkopuolelle vähintään kaksi kappaletta. Kuvion 4 osoittamalla tavalla saadaan aikaan erittäin tukeva tuenta kolmella tukitelalla, joista kaksi on sovitettu vanteen ulkopuolelle ja yksi sen sisäpuolelle.

Lisäksi vanteet on tuettu sivusuunnassa laakeroinneilla. Hyvä sivut-taistuki saadaan esimerkiksi vähintään kolmessa eri pisteessä olevalla sivut-taislaakeroinnilla.

Kuviossa 5 on esitetty erään edullisen lämmityslaitteen 9 rakenne. Lämmityslaitteen 9 runko on osoitettu viitenumerolla 13. Lämmityslaitteella 9 kierrätetään kuumaa ilmaa tulokanavasta 14 virtaamaan kuviossa 5 esitettyjen nuolten mukaisesti muovikalvon 2 pinnalla. Muovikalvon 2 pinnalta ilma ohjataan takaisin lämmityslaitteeseen 9 imukanavan 15 kautta. Ilmavirtaus muodostetaan lämmityslaitteen 9 pituussuuntaisilla siivillä varustetulla poikittaispu-hallinyksiköllä 16. Ilma lämmitetään lämmitysvastuksilla 17.

Kuvion 5 mukaisella lämmityslaitteella saadaan aikaan tasainen ilmavirtaus ja tasainen lämpötila koko muovikalvon 2 leveydeltä. Lämpöä ei myöskään kulu hukkaan ja linjanopeus voidaan pitää maksimaalisena.

Lämmityslaitteeseen kuuluu vielä virtauksenohjauskehikko 18, jonka ulkopinta 19 on sovitettu lähelle muovikalvoa 2. Ulkopinta 19 on edullisesti musta, jolloin se tehokkaimmin säteilee lämmön kohti muovikalvoa 2.

Lämmityslaitteessa 9 voi olla myös muita virtauksenohjaimia 20. Lämmitysvastukset 17 voidaan jakaa myös vyöhykkeeksi muovikalvon 2 leve-yssuunnassa, jolloin lämmityslaitteen 9 tuottamaa lämpöprofiilia voidaan sää- • · :,*·· tää. Lämmityslaitteiden 9 yhteyteen voidaan sovittaa myös varjostuslevyjä, jolloin esimerkiksi kuvion 2 osoittamassa tapauksessa voidaan lämmityslaittei- : den 9 ne osat, jotka eivät ole muovikalvon 2 kohdalla, peittää. Tällöin pysty- :***: tään vielä pienentämään lämmön joutumista hukkaan.

·· ·

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voi-daan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hake- • · · muksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombi- *;·* naatioiden muodostamiseksi.

#· • *·· Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis- tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-\t vaatimusten puitteissa. Esitetty venytyslaite on kompakti ja valmistuskustan- nuksiltaan edullinen ja soveltuu erityisen hyvin esimerkiksi olemassa olevien pituussuunnassa orientoivien linjojen lisälaitteeksi. Tällöin kyseisissä linjoissa 7 119286 voidaan parantaa niillä valmistettavien kalvotuotteiden ominaisuuksia ja voidaan myös valmistaa täysin uusia tuotteita. Edelleen laite soveltuu asennettavaksi olemassa oleviin ekstruusiolinjoihin sekä myös käytettäväksi niin sanotusti ’’off-line”. Tällöin ekstruusiolinjalla valmistettu esimerkiksi pituussuunnassa orientoitu kalvo voidaan kelata kelalle ja ajaa se myöhemmin erillisessä vaiheessa yksinomaan poikittaissuuntaisen venytyslaitteen läpi, jossa se orientoidaan. Kompaktin rakenteensa ansiosta laite on myös helposti siirrettävissä eri tuotantolinjoilta toisille, jolloin siis laitteen käytettävyys esimerkiksi suhteessa yleisesti käytössä oleviin kiinteästi asennettaviin niin kutsuttuihin ”tenter frame” -venytyslaitteisiin nähden on erittäin hyvä.

* 1 *«· • 1 • 1 • · • · · • 1· • « • · • · · • « · * · · • · · ·1 • · 1 • · * · • · · * 1 • · · • 1 · • · ··· • « • 1 f·· • · • · • · 1 ··· • • · • 1 t ·«· *«·· ·

Claims (8)

119286

1. Poikkisuuntainen venytyslaite, joka käsittää kaksi venytyspyörää (4) ja niitä vasten sovitetut nauhanohjaustelo-jen (6) ympäri kiertävät päättymättömät nauhat (5) siten, että venytettävä muo-5 vikalvo (2) on sovitettuna kummastakin reunastaan venytyspyörän (4) ja nauhan (5) väliin, jotka venytyspyörät (4) ja nauhat (5) on sovitettu siten, että ne ovat muovikalvon (2) kulkusuunnassa loppupäässä kauempana toisistaan kuin alkupäässä, jolloin poikkisuuntainen venytyslaite (1) venyttää muovikalvoa poikittaisessa suunnassa, ja jotka venytyspyörät (4) ovat keskiosastaan avoimia 10 vanteita, välineet venytyspyörien (4) välisen kulman säätämiseksi, ja lämmityslaitteen (9) muovikalvon (2) lämmittämiseksi sen venytyksen aikana, tunnettu siitä, että ainakin yksi lämmityslaite (9) on ainakin jollain venytyspyörien (4) 15 välisellä kulmalla sovitettuna kyseisten vanteiden läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venytyslaite, tunnettu siitä, että kyseiset vanteet on tuettu paikoilleen tukivälineillä (12) siten, että 20 vanteiden sisäkehällä on vähintään 120° kulman matkalla tukivälineetön kohta.

, 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen venytyslaite, tunnettu siitä, !..* että • · *···* tukivälineetön alue on yli puolet mainitun vanteen sisäkehästä. • · *

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen venytyslaite, tunnettu • · !.:: 25 siitä, että vanteiden tukivälineitä (12) on ainakin kolmet siten, että ainakin yh-Γ": det vanteiden tukivälineet (12) on sovitettu vanteen ulkopuolelle.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen venytyslaite, tunnettu siitä, että » · · .···, 30 tukivälineistä (12) ainakin kahdet on sovitettu vanteen ulkopuolelle • · T ja niiden väliin on sovitettu ainakin yhdet vanteen sisäpuolelle sovitetut tukivä- : *·· lineet(12).

!,„! 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen venytyslaite, tunnettu siitä, että 35 lämmityslaitteeseen (9) kuuluu t · 119286 tulokanava (14), joka on sovitettu ohjaamaan lämmitettyä ilmaa muovikalvoon (2), imukanava (15), joka on sovitettu palauttamaan mainittua ilmaa muovikalvosta (2) takaisin lämmityslaitteeseen (9), 5 puhallinyksikkö (16) ilmavirtauksen aikaansaamiseksi, ja lämmitysvälineet (17) ilman lämmittämiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen venytyslaite, tunnettu siitä, että lämmitysvälineet (17) on jaettu vyöhykkeiksi muovikalvon (2) leve-10 yssuunnassa lämmityslaitteen (9) tuottaman lämpöprofiilin säätämiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen venytyslaite, tunnettu siitä, että lämmityslaitteeseen kuuluu virtauksenohjauskehikko (18), jonka ulkopinta (19) on sovitettu lähelle muovikalvoa (2) ja joka ulkopinta (19) on mus_ 15 ta. • · ··· • · • · ··· • · • · 1 • ·· • · • · • · · • 1 t ·** « • 1 « • · · ··· • 1 ··· • 1 • · · • · · • · ·· • 1 • · ·· • · • ·· ··· • · • · «Il V ·1· *·»· 119286