冷却挤出的塑料薄膜软管的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冷却挤出的塑料薄膜软管（Ｆ）的方法，通过沿薄膜软管（Ｆ）的内部和／或外裙部输送加压的冷却剂而使该薄膜软管冷却。在一拉拔孔（４）区域将冷却剂沿薄膜软管（Ｆ）的切向输入，通过作用在沿着薄膜软管（Ｆ）的内部和／或外部表面的冷却剂上的离心力，并通过冷却剂不同部分之间的密度差和压力差将由此产生的冷却剂而以螺旋气流（１６、１７）的形式从切向入口（６）输送至出口。所述装置（１）包括装配有冷却剂分配单元（１１）的内部冷却单元（１Ｂ），该冷却剂分配单元设有带切向入口（１３Ａ）的喷嘴（１３）。所述装置的外部冷却单元（１Ａ）具有切向入口（６），该切向入口与环绕薄膜软管（Ｆ）并由管状元件（５、Ｐ）界定的环状通道（Ｇ）连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于冷却挤出的塑料薄膜软管—即吹制的管状塑料薄膜—的方法和装置。这种塑料薄膜软管可以用于例如包装各种产品。
技术介绍
已知在常规的塑料薄膜软管生产的方法中(US-PS 5,607,639)，薄膜软管由从挤出机喷嘴的拉拔孔中连续地挤出的薄膜材料制成，所述薄膜软管在通过吹制而适当地延伸并定向后将被快速冷却。冷却通常借助于冷却薄膜软管外表面的冷却环和/或冷却薄膜软管内表面的单元而利用气流进行。各冷却单元均通过传热从薄膜吸取热量。US-PS 6,068,462公开了一种用于连续生产吹制的薄膜软管的装置，该装置在靠近挤出机喷嘴的拉拔孔处分别设有第一内部冷却单元和第一外部冷却单元，该装置在薄膜软管的上部设有第二内部冷却单元。第一内部冷却单元由一系列同心的盘件制成，沿盘件外缘设有径向槽状空气出口。外部冷却单元也包括盘件，沿盘件内缘设有径向环状空气出口。冷却剂空气流通过上部出口从软管的内侧排出。关于薄膜生产，从挤出机喷嘴挤出的熔融薄膜的温度一般在150℃至180℃之间；因此，在第一步骤中必须将不稳定的薄膜快速冷却至约80℃至100℃，以使其固化；然后在第二步骤中将薄膜冷却至约20℃至25℃的保存温度，以防止收缩并防止薄膜层粘结在一起；然后将其卷起。但在上述薄膜冷却过程中，利用穿过径向出口流出的空气流不能总是确保快速和均匀的薄膜冷却。在薄膜速度较高的情况下这尤其成问题，因为在这种情况下可用的冷却时间较短；这意味着，目前薄膜冷却是整个薄膜生产技术中关键的一环。如上所述，对于常规的冷却技术，最大的可用薄膜速度是约120m/min，这是进一步提高产量的障碍。专利
技术实现思路
本专利技术的主要目的是消除上述缺陷，即提出一种改进的技术，其中，与上述常规方案相比，根据本方案从挤出机喷嘴中挤出的薄膜产品可被更快速、更均匀、更有效地冷却。另一目的是通过提高薄膜冷却效率而从整体上提高薄膜生产的生产率。本专利技术提供了一种冷却挤出的塑料薄膜软管的方法，其中，通过沿薄膜软管的内和/或外裙部传送加压冷却剂来将薄膜软管—在所述薄膜软管刚被从挤出机装置的拉拔孔中连续挤出并通过压力介质膨胀至预定的尺寸后—冷却至规定的温度，所述冷却剂主要是空气并在拉拔孔区域输入。该冷却剂空气在拉拔孔区域沿薄膜软管的切向输入，以从内部和/或外部冷却薄膜软管；由于沿着薄膜软管的内部和/或外部表面作用在冷却剂上的离心力以及由于冷却剂流不同部分之间的密度差和压力差，冷却剂以螺旋冷却剂流的形式从切向入口前进至出口。在进行外部冷却的情况下，应用带有切向入口的环状通道，该通道由与薄膜软管的外裙部表面保持一定径向距离的管状套筒界定。优选地，同时使用流向相反的内、外螺旋冷却剂流。在冷却的最后阶段或者最后阶段刚结束时，可在至少两处(或更多处)沿纵向将仍然具有柱状形状的薄膜软管切开，并将这样制成的扁平薄膜带一个一个地卷起。根据本专利技术，用于冷却挤出的薄膜软管的装置设置在挤出机喷嘴的拉拔孔区域、并具有至少一个内部和/或外部冷却单元，所述冷却单元设置在待生产的薄膜软管的内部空间中并/或沿该薄膜软管的外裙部设置，该装置还设有与冷却剂供应源相连的入口和出口。外部和/或内部冷却单元具有至少一个沿薄膜软管的切向布置的入口，以便输入冷却剂尤其是冷空气。此外，在使用外部冷却单元的情况下，所述装置还设有由待冷却的薄膜软管的外裙部表面从内部界定并由套筒从外部界定的环状通道。在本装置的优选实施例中，外部冷却单元的环状通道从外部有利地通过拱形边界部件，尤其是管状套筒和/或锥形的斗形件限定。外部冷却单元可设有同轴地安装在挤出机喷嘴上的冷却剂分配筒，其切向入口与同轴地环绕薄膜软管的槽状输入通道连通，然后，该输入通道与环状通道连通。内部冷却单元可以配备冷却剂分配单元，该冷却剂分配单元沿薄膜软管的内裙部圆周设有带切向空气入口的喷嘴，所述喷嘴连接到有利地可控制的加压空气供应源，并且喷嘴的径向位置可在待冷却的薄膜软管的内部空间中调节。此外，内部空间中可在喷嘴的相对端设置移除管，该移除管在排放端开口以便从薄膜软管的内部空间中移去排放的冷却剂；该移除管的另一端连接到(有利地为可控的)真空源。申请人在实验中发现通过使沿切向输入的加压冷却剂流形成螺旋冷却剂流从而在冷却剂和薄膜之间产生相对速度差，就可对薄膜进行不同于常规方案的基本原理和装置的意想不到的有效冷却。由此产生在外部环状通道—有利地具有光滑壁—内和/或薄膜的内部空间内的冷却剂流因作用于冷却介质中的粒子的离心力并因不同温度的介质的各部分的温度差和压力差，而被强制沿螺旋轨迹运动；介质将以这种方式通过环状空间上升至出口。根据本专利技术，由于切向的冷却剂入口，所以在冷却剂介质流的较热和较冷部分的温度差和压力差的作用下产生了上述螺旋冷却剂流，这是本专利技术的重要部分。因而，沿切向以预定速度输入的冷却剂被强制旋转并沿螺旋轨迹穿过环状空间；从而，冷却剂的粒子受到离心力的作用。然而，根据申请人的实验，由于离心力和冷却剂冷部与热部之间的密度差，在给定的横切面内，冷却剂螺旋气流包括若干层。众所周知，冷空气的密度较高(因而较重)，因而离心力对其的作用较大，所以沿环状空间流动的介质中较冷的层总是位于环状空间的径向外侧。根据上述原理，本专利技术的装置按以下方式工作有利地以相反的流向、高速并总是沿切向地将不同温度的介质例如气体输送至柱状空间，例如薄膜软管的外部环状通道和内部环状空间中。将起初较冷的介质从下方(在垂直装置的情况下)沿切向输入，以使由于介质受热而上升的气流不仅不阻碍反而进一步促进螺旋式介质流动。另一方面，基于同样的考虑，将起初较热的介质沿切向输入环状空间上方，以使由于冷却而下降的空气流也能促进介质的螺旋式流动。已知可以在流动的气体和固体之间通过“消耗传热”的方式进行热能的传递。在这种情况下，热传递包括通过流动的粒子进行的热传导和热对流。所以，热能使与固体接触的气体粒子升温，由此升温的粒子传递热量。这样的热传递较快，因为通过气体运动可较快地传递热能。这样，静止的空气(具有绝热性能)将通过流动而变成良好的传热介质。根据实验，单位时间内传递的热量取决于传热系数、传热面、传热介质的温度以及薄膜的温度。然而，因为需要不断地从大气吸入空气并向大气排出空气，所以需要大容量的空气冷却剂系统以产生冷却剂空气。另一方面，例如为了在薄膜生产过程中获得高质量的产品，必须遵从特定的几何条件和比例，因而传热表面不能改变；这意味着，薄膜的表面是给定的(恒定的)。第三，可以在一定范围内改变传热系数。对于空气，传热系数主要受相对湿度和空气流速(薄膜和空气之间的相对速度差)的影响。传热的程度会受到上述两个因素的显著影响。静止的干燥空气的传热系数为约5W/m2K，而潮湿的、剧烈流动的空气的传热系数为约250W/m2K。因而，通过改变传热系数，可使所去除的热量增加多达50倍。申请人的实验结果显示，冷却剂气体的速度受到薄膜强度的限制。然而，根据本专利技术，通过沿切向输入冷却剂，可以将薄膜和冷却剂之间的速度差提高到惊人的程度。此外，根据实验，影响薄膜软管的来自螺旋冷却剂流的离心力也对薄膜软管的稳定性有着有利的影响，从而带来令人惊异的额外的技术效果。附图说明下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，附图以举例的方式示出本专利技术的几个实施例，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却挤出的塑料薄膜软管的方法，包括以下步骤：（ａ）向刚从用于连续挤出吹制的薄膜软管的装置－主要是挤出机喷嘴－的拉拔孔挤出的薄膜软管的未稳定段输送加压的冷却剂－主要是冷却空气；（ｂ）使加压冷却剂通过切向入口进入薄膜软管未稳 定段的内部和／或外部表面上的切向冷却剂流中，以便从内部和／或外部冷却薄膜软管的未稳定段从而使其稳定；（ｃ）利用作用在沿着薄膜软管的内部和／或外部表面的冷却剂流上的离心力，并利用冷却剂流不同部分之间的密度差和压力差，在冷却剂入口至出口 之间使切向冷却剂流形成至少一个螺旋冷却剂流；（ｄ）在进行外部冷却的情况下，使用与薄膜软管的外裙部表面隔开一定径向距离的管状套筒来提供环形通道，以用于外部螺旋冷却剂流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A佩茨，T伊莱什，
申请(专利权)人：DR派克Ⅱ有限公司，
类型：发明
国别省市：HU[匈牙利]