CN102725125B - 用于纵向拉伸薄膜带的装置和方法 - Google Patents

用于纵向拉伸薄膜带的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明介绍了一种用于纵向拉伸薄膜带（2）的装置（1），该装置包括多个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）；其中的一部分辊是回火辊；一部分辊（9-13）形成拉伸间隙（22），薄膜带（2）可在所述拉伸间隙中拉伸。辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）中的至少一个辊具有被调节转矩的驱动件。

Description

用于纵向拉伸薄膜带的装置和方法
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于纵向拉伸薄膜带的装置以及一种根据权利要求7的前序部分的相应的方法。
拉伸热塑性薄膜，即可有针对性地改变其特性。这种特性例如是透明度或强度。这种拉伸可以在薄膜带的横向和/或纵向上进行，且可以在挤压过程之后直接在线进行。但也可以首先把经挤压的薄膜卷绕起来，重新开卷之后再传送给用于纵向拉伸的装置（“离线加工”）。
文献WO 2006/063641 A1在其图1中公开了这种用于纵向拉伸薄膜带的装置，该装置在这种情况下是多级的。这种装置通常含有：
－ 至少一个加热辊，借此可加热薄膜带；
－ 至少一个冷却辊，薄膜带借此又可冷却；和
－ 至少一个拉伸机构，薄膜带可沿着其纵向在该拉伸机构中拉伸，其中拉伸机构包括第一输送辊和沿着薄膜带的输送路径观察处于该第一输送辊之后的第二输送辊，在拉伸工作中，第一输送辊具有第一圆周速度，第二输送辊具有第二圆周速度，其中第二圆周速度大于第一输送速度。
这种拉伸机构往往还包括置于拉伸机构与冷却辊之间的退火或回火辊。这些辊的温度通常已经低于加热辊，但经过适当回火，从而它们避免薄膜过快冷却。
通常在冷却辊与退火辊之间进行区分，这是因为退火辊被热的油流过，而冷却辊被水流过。
事实上，实际拉伸过程大部分在拉伸机构中在真正的拉伸辊之间进行。在拉伸机构中，薄膜长度会出现整数倍的延长。
而未限定纵向拉伸装置的一个或多个拉伸间隙的辊也以不同的圆周速度工作，这些辊负责维持不同辊之间的一定的带张力，这种带张力抑制折叠的形成。折叠造成薄膜受损。
尽管采取了所有这些措施，但已表明，在所述装置中纵向地拉伸薄膜带，除了能得到所希望的薄膜透明度和强度效果外，还会造成损坏。因此，本发明的目的在于，限制这种损坏。
给所述类型的拉伸机构加设至少一个可调节转速的辊，即可实现该目的。
如已述，所述类型的拉伸机构具有多个辊。这些辊中的一部分辊的任务是，使得薄膜在拉伸之前处于合适的拉伸温度。在拉伸过程之后，薄膜带又逐渐地过渡至较低的温度。通常，在拉伸机构下游安置有退火或回火辊，这些辊比外界热，且仍继续将薄膜带维持在一定的温度。通过这种方式在实际拉伸过程之后设有结晶过程，并避免因过快冷却致使薄膜受损。因此，退火或回火辊以及部分加热辊通常被专用的加热液体比如油加热。
通常，薄膜在过程结束时被冷却辊冷却，冷却辊常常被水流过。本文中的加热、退火和冷却辊均位列上位概念“回火辊”之下。也可以使用至少一个回火辊来进行实际的拉伸过程。但形成拉伸机构的辊通常也不回火。但除了回火和拉伸辊之外，拉伸机构通常还具有顶压辊和导向辊。
有一部分辊被驱动。鉴于近十年来驱动技术的迅猛发展，通常还给辊配设驱动件。“驱动件”这个词在此意指转矩调节器，也就是通常的电动机。驱动装置意为由电动机与变频器构成的功能单元。
本发明利用了如下认识：薄膜带上出现的部分损坏系因带张力大而引起。相关地令人意想不到的是，不仅在拉伸机构中产生损坏，而且在前置与后置的回火辊之间产生损坏。在这里，薄膜并不处于或不再处于正确的拉伸温度，但仍在对于维持带张力所需要的力作用下而延展。因此，本发明的措施虽然在拉伸机构中是有利的，但除此之外通常仍值得推荐。
首先可以给配备有转速调节件的每个辊都规定最低速度。通常，这里会产生“超前”（比在带行进方向上靠前的辊例如快10％）。也可考虑（例如针对圆周速度）规定绝对值。于是，转速调节件可以限制最大要施加的转矩。这些参数可以根据要拉伸的薄膜来输入。
有利的是，显示装置显示有关带张力的机械值。最简单地，这里例如以牛顿米为单位来显示转矩值。当然也可以显示推导出来的值，比如作用到薄膜上的力。
在拉伸装置的工作中，最好能调节多个辊的工作转速。甚至所有直接驱动的辊都能以这种方式工作。但通常在拉伸机构中规定了辊之间的速度比，以便薄膜还能实现所希望的特性。
尤其是当多个辊受转矩调节地工作时，有利的是，经过第一段时间之后停止调节转矩，且例如在有一定数量的辊情况下根据某些辊的辊速度或相对速度进行调节。有些工作参数已经在第一段时间内防止对薄膜施加过大的力，这些工作参数通过这种方式可以在一定程度上“冻结”，也就是在第二段时间内持久地继续保持。通过这种方式，在第二段时间内实现拉伸装置在很大程度上优化地工作，这种优化的工作并不会因对在带行进方向上靠近的辊进行的调节过程而受到干扰的调节过程干扰或者拖延。
特别有利的是，在拉伸装置开始工作时就已经开始调节辊的转矩。在这种情况下，可以及时地调节各个辊或辊间隙之间的对于无损坏的生产重要的优化的带张力。
特别有利的是，至少一个辊具有驱动装置，该驱动装置的形成转矩的电流可被测量，该电流被供应给至少一个辊的电机。
非常有利的是，本文中规定的各种不同的方法都由纵向拉伸装置的控制装置自动地实施。为此可以相应地调节控制装置。这种调节通过编程来进行。这种编程也可以使用数据载体或采用现代数据传输方法比如E-Mail、聊天或远程维护方法来进行。
本发明的其它实施例可由有关该主题的说明和权利要求得到。
附图示意性地示出了所述类型的装置的结构。
该图示出了用于拉伸薄膜带2的装置1，在输送方向3上沿着输送路径牵引该薄膜带。薄膜带2由挤压设备或开卷装置传送而来。薄膜带2首先经过导向辊5，然后在加热设备4中相继地经过四个可回火的加热辊6。
在以此方式把薄膜带2加热至塑化温度或高于该塑化温度之后，将该薄膜带引入到拉伸机构8中。拉伸机构8包括输送辊9、10、11、12，其中辊对9和10与辊对11和12分别形成所谓的拉伸间隙。辊10和12的圆周速度分别大于与其对应的辊9和11。但辊10和11可以具有相同的圆周速度。四个所述输送辊中的每个输送辊都配设有顶压辊13，这些顶压辊均负责使得薄膜带2牢固地贴靠在输送辊上而不会滑脱。
在冷却设备15中牵引薄膜带2经过冷却辊16。在冷却设备15的沿带行进方向靠前的部分中，也可以设置其它辊，即所谓的退火辊，这种辊已在开头部分有所述及，但这里未示出。
在薄膜带2已经过两个其它的导辊18和19之后，可以把该薄膜带传送给卷绕装置或任一后续加工设备。控制装置、电缆、电机和变频器被略去而未示出。
附图标记清单
1   用于拉伸薄膜带2的装置
2   薄膜带
3   输送方向
4   加热设备
5   导向辊
6   加热辊
7
8   拉伸机构
9   输送辊
10  输送辊
11  输送辊
12  输送辊
13  顶压辊
14
15  冷却设备
16  冷却辊
17
18  导辊
19  导辊
20  带的移动方向3的箭头

Claims (12)

1.一种用于纵向拉伸薄膜带（2）的装置（1），
－ 包括多个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）；
－ 其中的一部分辊是回火辊；
－ 所述多个辊中的四个输送辊为分别形成拉伸间隙（22）的第一辊对（9、10）和第二辊对（11、12），所述第一辊对和所述第二辊对的下游辊具有大于所述第一辊对和所述第二辊对的上游辊的圆周速度，每个输送辊都配设有顶压辊（13），薄膜带（2）可在所述拉伸间隙中拉伸，
其特征在于，
辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）中的至少一个辊具有被调节转矩的驱动件，以优化所述薄膜带上的张力。
2.如权利要求1所述的装置（1），其特征在于，至少一个辊（A）具有驱动装置，该驱动装置的形成转矩的电流可被测量，该电流被供应给至少一个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）的电机。
3.如权利要求1或2所述的装置（1），其特征在于，至少一个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）是冷却辊（16）或退火辊或加热辊（6）。
4.如权利要求1或2所述的装置（1），其特征在于控制装置，可利用该控制装置给至少一个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）规定最低速度。
5.如权利要求4所述的装置（1），其特征在于，至少一个辊的最低速度可根据另一辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）的速度来调节。
6.如权利要求1或2所述的装置（1），其特征在于控制装置，该控制装置被设计用来控制显示装置，该显示装置用于显示有关带拉力的机械值。
7.一种用于纵向拉伸薄膜带（2）的方法，
－ 其中牵引薄膜带（2）经过多个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）；
－ 其中辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）中的至少一部分辊（6、16）对薄膜带（2）进行回火处理；
－ 所述多个辊中的四个输送辊为分别形成拉伸间隙（22）的第一辊对（9、10）和第二辊对（11、12），所述第一辊对和所述第二辊对的下游辊具有大于所述第一辊对和所述第二辊对的上游辊的圆周速度，每个输送辊都配设有顶压辊（13）；
－ 在至少一个拉伸间隙（22）中，利用限定所述拉伸间隙的辊（9、10、11、12）的不同的圆周速度，对薄膜带（2）进行拉伸，
其特征在于，
对辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）中的至少一个辊的转动运动进行转矩调节，以优化所述薄膜带上的张力。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，对多个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）的运动进行转矩调节。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在调节辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）的转速时，规定最小速度，但通过转矩调节来限制对于达到最低速度来说最大可调用的转矩。
10.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，
－ 使得至少一个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）在第一段时间内受转矩调节地工作；
－ 在经过第一段时间之后停止调节转矩。
11.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，使得辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）在第二段时间内根据在带行进方向上置于该辊前面的辊的速度来工作。
12.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在开始纵向拉伸过程的时段内对至少一个辊（5、6、9、10、11、12、13、18、19）进行转矩调节。
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