本发明属于塑料膜生产设备的,具体涉及一种热收缩塑料膜二泡成型装置。
背景技术:
1、多层共挤热收缩塑料膜是采用共挤吹膜工艺加工而成的。由于热收缩塑料膜拉伸性能差,因此热收缩塑料膜的吹膜工艺与普通塑料膜的吹膜工艺不同,具体地说,普通塑料膜一般采用单膜泡工艺(即一次吹胀成型),而热收缩塑料膜无法一次吹胀成型,或者说,假如热收缩塑料膜一次吹胀成型,则由于分子排列取向变化急剧,冷凝后分子排列取向不稳定,物理性能(收缩率)不稳定,因而一般需要采用双膜泡工艺。双膜泡工艺是将高温的熔融物料通过模头挤出而形成高温的膜泡坯,将高温的膜泡坯初步吹胀而形成一次膜泡,之后将膜泡夹扁而形成双层塑料膜(行内称为息泡),息泡之后逐渐缓慢冷却,然后再第二次起泡并吹胀拉伸而形成二次膜泡。双膜泡工艺可以使得热收缩塑料膜的晶体分子取向充分、排列稳定。
2、双膜泡工艺过程中,二次膜泡的上游端被上游牵引夹辊夹紧,二次膜泡经过烘箱加热,在烘箱的加热过程中再进行第二次吹胀,吹胀后由下游牵引夹辊夹扁,至此双膜泡工艺完成,吹胀所需气体被封存在上游牵引夹辊和下游牵引夹辊之间。在实施上述双膜泡工艺的热收缩塑料膜吹膜设备中,将膜泡坯通过初步吹胀而形成第一次膜泡的部件称为一泡成型装置,将塑料膜进行第二次起泡并进行吹胀的部件称为二泡成型装置。第二泡成型装置位于第一泡成型装置的下游。
3、第二次吹胀过程不同于第一次吹胀过程。这是因为,第一次吹胀过程的物料初始形态是从模具挤出的高温熔融物料,其温度足以使膜泡发生吹胀;而第二次吹胀过程的物料初始形态则是已经冷却的塑料膜,因而第二泡成型装置需要利用圆环形烘箱对塑料膜重新加热,圆环形烘箱的加热元件布置在膜泡的外围,膜泡从圆环形烘箱的中央区域竖向穿过。为了确保加热效率,加热元件与膜泡之间的水平距离(即沿膜泡径向的距离)不能太大,但由于膜泡的直径在第二次吹胀过程中发生较大变化,因此二泡成型装置的加热烘箱按直径大小分为吹胀前烘箱和吹胀烘箱两部分,其中吹胀烘箱位于吹胀前烘箱的下游,吹胀前烘箱的直径比吹胀烘箱小,吹胀前烘箱的加热元件与烘箱中心轴线的水平距离适合于未发生二次吹胀的膜泡半径,吹胀烘箱的加热元件与烘箱中心轴线的水平距离适合已经二次吹胀的膜泡半径。
4、膜泡在二次吹胀过程直径急剧变大,其中吹胀前的膜泡段落直径较小而称为膜泡脖颈段,吹胀后的膜泡段落称为膜泡主体段,膜泡脖颈段和膜泡主体段之间的交界点膜泡吹胀拐点。由于膜泡脖颈段尚未吹胀,显得柔软,且直径纤细,因而容易发生摇摆晃动;如果膜泡吹胀拐点的中心位置发生较大水平偏移,则吹胀后水平偏移量还会被成倍放大,严重影响吹塑膜泡的稳定性,所以需要力求使膜泡吹胀拐点的水平位置保持准确。
5、现有技术中,为了使膜泡吹胀拐点的水平位置保持准确,二泡成型装置设有多根稳泡辊,各根稳泡辊的轴向垂直于烘箱的径向,各根稳定辊围成一圈;生产时各根稳泡辊将膜泡包围在中间,由此限定膜泡的水平位置。另外,在生产过程塑料膜有可能发生破泡,此时要求稳泡辊能够尽快脱离膜泡,使膜泡顺利向下游逃逸,所以每根稳泡辊需要设置驱动其沿膜泡径向水平移动的水平气缸。
6、现有热收缩塑料膜二泡成型装置存在以下不足:
7、一、由于驱动稳泡辊的气缸里面带有橡胶密封圈以及电子元件,所以气缸4和稳泡辊3不能安装烘箱里面,如图1所示,只能安装在吹胀前烘箱1和吹胀烘箱2之间,吹胀前烘箱1和吹胀烘箱2之间需要隔开一段竖向距离,当膜泡8运行经稳泡辊时,膜泡暴露在空气里面,这意味着刚刚经过加热的膜泡在尚未吹胀时就受到外界空气的冷却,所以在进入吹胀烘箱之后,需要继续运行一段距离补充加热后才能吹胀开来,因此稳泡辊3与膜泡吹胀拐点(图 1中a点、b点所示)的竖向距离较长,即稳泡辊与膜泡吹胀拐点之间存在有一段较长距离的膜泡脖颈段,如前所述,膜泡脖颈段80柔软而纤细,容易摇晃,因而稳泡辊3对膜泡吹胀拐点的定位效果受到削弱,使膜泡主体段81容易摆动,影响塑料膜的稳定性和成型质量,例如使膜泡周向厚薄不均匀;
8、二、由于塑料膜在吹胀从高温的吹胀烘箱出来后会短暂暴露在低温的空气中,然后又进入吹胀烘箱里面,这实际上经历了骤冷又骤热的过程,这个骤冷骤热的过程不利于塑料膜晶体分子稳定排列,因此影响最终制品质量。再者,由于空气温度不是人为所能决定的,而且空气温度会频繁波动变化,所以经过暴露在空气中的膜泡温度也难以精准控制,而膜泡温度是成型质量的重要决定因素之一,因此从这个角度讲,膜泡即将吹胀前暴露在低温的空气中也会影响制品的质量精准控制。
9、三、当膜泡发生破泡时,如果稳泡辊已经嵌入膜泡的破口,则即使稳泡辊沿膜泡径向水平后退,稳泡辊仍难以脱离膜泡,膜泡会被拖动而沿径向水平移动,膜泡仍难以顺利向下游逃逸,行内称为挂膜,挂膜发生之后,上游的塑料膜仍源源不断输送过来,使塑料膜积压滞留在烘箱里面,此种情况下,塑料膜会触碰到烘箱的加热元件,并黏糊在加热元件表面,进而烧焦,严重时甚至起火。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种热收缩塑料膜二泡成型装置,它对膜泡吹胀拐点的水平定位效果好,有利于提高制品吹胀成型质量。
2、其目的可以按以下方案实现:一种热收缩塑料膜二泡成型装置,包括圆环形的吹胀前烘箱和圆环形的吹胀烘箱,吹胀烘箱位于吹胀前烘箱的下游,吹胀前烘箱的竖向中心轴线与吹胀烘箱的竖向中心轴线位于同一直线上,吹胀前烘箱的直径小于吹胀烘箱的直径;吹胀烘箱和吹胀前烘箱分别设有加热元件;在吹胀前烘箱出口的下方设有多根稳泡辊,每根稳泡辊对应设有支座,各根稳泡辊围成一圈,各根稳泡辊的轴向垂直于吹胀烘箱的径向,每根稳泡辊对应设有驱动其移动的气缸,气缸安装在吹胀烘箱外面;其特征在于:吹胀前烘箱的下部被包围在吹胀烘箱上部中间;每根稳泡辊还对应设有摆臂,摆臂能摆动地安装在对应的支座上,摆臂的摆轴平行于对应稳泡辊,摆臂的摆动端位于摆臂摆轴的内下方,稳泡辊的两端安装在摆臂的摆动端;摆臂同轴固定连接有传动链轮;各根稳泡辊和对应的支座及摆臂也安装在吹胀烘箱里面;气缸的活塞杆固定连接有传动块;每根稳泡辊对应设有一条金属链条,金属链条一部分段落位于吹胀烘箱里面,另一部分段落位于吹胀烘箱外面,金属链条的第一端点与传动块固定连接在一起,金属链条的第二端点与传动链轮边缘固定连接,位于吹胀烘箱里面的金属链条末端段与传动链轮啮合;在金属链条中间段的旁边还设有若干个转向链轮,金属链条绕过转向链轮而实现转向。
3、每根摆臂对应设有扭簧,扭簧的扭矩方向是使摆臂的摆动端向外下方摆动。
4、各根稳泡辊的支座吊装在吹胀前烘箱下面。
5、本技术文件中,以靠近烘箱竖向中心轴线的一侧为内侧,以远离烘箱竖向中心轴线的一侧为外侧。所谓内下方,是指既靠内侧又靠下侧的方向。所谓外下方,是指既靠外侧又靠下侧的方向。所谓上游、下游,是根据塑料膜行进的路径确定的,塑料膜由上游向下游行进。
6、本发明具有以下优点和效果:
7、一、本发明吹胀前烘箱的下部和稳泡辊位于吹胀烘箱里面,膜泡从吹胀前烘箱出来并达到稳泡辊后可以立即吹胀,稳泡辊与膜泡吹胀拐点的竖向距离较短,即稳泡辊的竖向位置非常靠近膜泡吹胀拐点,避免了膜泡脖颈段柔软纤细而影响膜泡吹胀拐点水平定位效果弱的问题,因而稳泡辊对膜泡吹胀拐点的水平定位效果好,进而使得膜泡吹胀过程位置稳定,吹胀质量好。
8、二、塑料膜从高温的吹胀烘箱出来后立即进入吹胀烘箱里面,中间过程不需要暴露在低温的空气中,实现加热无缝衔接,不需经历骤冷后又骤热的过程,有利于塑料膜晶体分子充分取向、稳定排列,有利于提高制品吹胀成型质量。再者,避免塑料膜加热过程突然暴露在温度值不稳定的空气环境中,膜泡在加热及吹胀的全过程均位于温度可控的烘箱内,降低温度控制难度,有利于精准控制膜泡温度,进而精准控制膜泡制品质量。
9、三、当膜泡发生破泡时,如果稳泡辊和摆臂已经嵌入膜泡的破口,此时只要使气缸断电而压力消退,则扭簧能瞬即促使摆臂向下抖动,强力的、突然的抖动有利于使稳泡辊和摆臂脱离膜泡,且摆臂的姿势在扭簧作用下快速张开并几乎变成为直立姿势,因此膜泡很容易沿大幅度倾斜的摆臂顺利向下滑溜、逃逸,使膜泡破口脱离稳泡辊和摆臂,于是膜泡仍可以顺利向下游行进,大幅度降低挂膜危险,进而避免黏糊、烧焦甚至起火。
1.一种热收缩塑料膜二泡成型装置,包括圆环形的吹胀前烘箱和圆环形的吹胀烘箱,吹胀烘箱位于吹胀前烘箱的下游,吹胀前烘箱的竖向中心轴线与吹胀烘箱的竖向中心轴线位于同一直线上,吹胀前烘箱的直径小于吹胀烘箱的直径;吹胀烘箱和吹胀前烘箱分别设有加热元件;在吹胀前烘箱出口的下方设有多根稳泡辊,每根稳泡辊对应设有支座,各根稳泡辊围成一圈,各根稳泡辊的轴向垂直于吹胀烘箱的径向,每根稳泡辊对应设有驱动其移动的气缸,气缸安装在吹胀烘箱外面;其特征在于:吹胀前烘箱的下部被包围在吹胀烘箱上部中间;每根稳泡辊还对应设有摆臂,摆臂能摆动地安装在对应的支座上,摆臂的摆轴平行于对应稳泡辊,摆臂的摆动端位于摆臂摆轴的内下方,稳泡辊的两端安装在摆臂的摆动端;摆臂同轴固定连接有传动链轮;各根稳泡辊和对应的支座及摆臂也安装在吹胀烘箱里面;气缸的活塞杆固定连接有传动块;每根稳泡辊对应设有一条金属链条,金属链条一部分段落位于吹胀烘箱里面,另一部分段落位于吹胀烘箱外面,金属链条的第一端点与传动块固定连接在一起,金属链条的第二端点与传动链轮边缘固定连接,位于吹胀烘箱里面的金属链条末端段与传动链轮啮合;在金属链条中间段的旁边还设有若干个转向链轮,金属链条绕过转向链轮而实现转向。
2.根据权利要求1所述的热收缩塑料膜二泡成型装置,其特征在于:每根摆臂对应设有扭簧,扭簧的扭矩方向是使摆臂的摆动端向外下方摆动。
3.根据权利要求1或2所述的热收缩塑料膜二泡成型装置,其特征在于:各根稳泡辊的支座吊装在吹胀前烘箱下面。
