[发明专利]限定旋转管材的设备和方法

说明书

本发明涉及限定旋转管材的设备和方法，更确切地说，本发明涉及在加工开口管工艺中，限定旋转的和平移的挤压材料管的设备和方法。

已知有多种类型的使吹塑薄膜管稳定的设备，包括较小直径辊轮的圆柱形壳体的尺寸定型器必须位于管件固化线以上，以免管件与辊轮粘接和产生表面缺陷。但是，当管件已固化时，这一位置完全消失了尺寸定型器的任何尺寸限制特性。管件越过内部芯轴物理地被伸展到最终直径尺寸，内部芯轴需要一内部加热取出机构，该机构使启动和操作产生困难并增加成本。管件和芯轴之间的接触也会产生表面缺陷。

在授予Herrington的美国专利US-3，976，732和授予Planeta的美国专利US-4，728，277中描述了有空气腔的环。在Herrington的专利中，围绕吹塑管没有多个空气环，而且这些空气环有不同的直径，以便机械地限定吹塑管的直径。空气环呈锥形，而不是圆柱形，这样不能获得稳定的薄膜管径。在Planeta的专利中，公开了一种薄膜处理设备，其中设有多个尺寸稳定装置，这种装置产生沿轴向对齐的空气环，控制吹塑管的形状。各设备都采用两个相反运动平行于管壁的空气流，以产生低压区域使薄膜定位，这不能生产出管径足够稳定不变的薄膜产品。授予Shinmoto等人的美国专利US-4，655，988公开了一种真空系统。缠绕的多个空气引导臂象旋涡一样形成一种结构件，该结构件的内径可用物理方法调正象隔板一样。在引导臂和薄膜之间设有空气缓冲层。但是，这些复杂的空气基座系统依赖于空气冲击吹塑管并围绕吹塑管流动，不能为管件提供连续缓冲作用。

尺寸反馈系统在固化线以上测量吹塑薄膜管的直径，并改变管件内部的空气量，以控制管径。这些设备用声纳或光电传感器监视管径。但是，当管件形成最后管径时，这种方法需要补偿已经出现的尺寸误差。这就导致管件具有变化的直径，其取决于空气控制系统的各个反应。此外，在所有已知的系统中，采用的封闭管件的部分操作方法是用两个辊轮间隙夹紧这种典型的封闭方法。在这些系统中，由于空气量和压力的变化，管径扩大或缩小，测量直径的变化需要进行矫正。利用这些方法在生产开口管的系统中控制管径，操作缓慢，粘度不高。

此外，当采用内部不完全封闭或塞子而不用两个辊轮夹紧管件时，不适于用这些尺寸反馈系统控制管径，这种管径对管内压力和空气量的变化反应非常小。这些压力控制系统无一能快速精确地反应来防止由于泄漏产生的管径变化。因此，在不完全封闭的开口管加工过程中，不适于采用这些系统。还有，在这些方法中，加工条件的波动，例如聚合物性质或温度的变化，能够产生较大的管径和较低的固化线高度。

在管径成型之后，可用定径构件使挤压一吹塑薄膜管定位，并与挤出膜同心设置，用物理方法防止管件膨胀超出定径构件的内径，控制吹塑薄漠管膨胀到所需要的管外径范围内。定径构件包括围绕管件设置的壳体。壳体内设有环形套，其具有呈圆柱形的中央通道，适于容纳管件，使管件沿其纵向轴线朝下纺线方向移动。壳体和套壁构成气体腔，气体腔中的压缩空气与通道分隔开。沿着套内表面的气体层以足够高的压力限制管件，使其达到需要的管外径。同时，管件固化，并防止管件与套接触。气体层形成使所选择的管径精确地保持恒定的空气支承。

定径构件可作为生产开口薄膜管的设备中的部件，如在1991年3月21日与本申请同期递交的美国专利申请07/673，285中详细描述的内容，其中说明书可作为参考。生产开口管薄膜的设备包括支架，安装在支架上的挤出模，安装在支架上位于挤出模下行线一侧的传送机构，和安装在支架上位于传送机构下行线一侧的管切割器。用固定的挤压机，从挤出模连续地向下行线方向挤出热塑性材料，形成具有大致呈圆柱形中央纵向内腔的管件。传送机构设有驱动辊轮，其位置便于接触管件和朝着下行线方向牵引管件。驱动器使挤出模和传送机构一起相对于管切割器旋转。这样，在管件和管切割器之间产生相对旋转。管切割器相对于下纺线方向偏置一定角度，当管件朝下纺线方向移动时，切割器将管件切割成，有所需宽度的连续的细长片材或带条。空气封闭件安装在支架上，基本上封闭管件的内腔，以防止空气穿过内腔开口端泄漏。管件加压器控制管件中央纵向内腔中的空气量，使管件横向向外膨胀到所需要的尺寸范围内。

图1是本发明设备中主要元件的示意图;

图2是图1所示设备的正视图，其表示挤出模，定径构件，空气封闭件，传送机构和管切割器的安置方案;

图3是放大的正视图，表示图2中所示的挤出模和定径构件，图中有局部剖视说明上述部件的细部构造;

图4是图3中所示定径构件的放大的剖面图;