CN103189183B - 用于在横向方向和纵向方向上拉伸由合成材料制成的薄膜的设备 - Google Patents

用于在横向方向和纵向方向上拉伸由合成材料制成的薄膜的设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种设备，包括:烘箱;夹具(12)，以在薄膜的纵向边缘上夹紧薄膜(2)的方式布置;两个轨道(13)，以引导夹具(12)的方式布置;以及链条(14)，以沿着轨道(13)驱动夹具(12)的方式布置。每个轨道(13)包括引导部(22)，该引导部在设备(11)的区域中具有曲柄。每个链条(14)交替地包括第一类型链节(15)和第二类型链节(16)。第一类型链节(15)具有保持装置，该保持装置以保持在引导部(22)上的方式布置，从而在第一区域(19)中的相应链节(15)上施加保持力。引导部的曲柄能够减少第二区域中的力，从而使链条(14)变形，增加链条节距。

Description

用于在横向方向和纵向方向上拉伸由合成材料制成的薄膜的设备
本发明涉及用于在横向方向和纵向万向上拉伸由合成材料制成的薄膜的设备。
在生产由合成材料制成的薄膜期间，在薄膜形成之后，其顺续地经受在纵向万向上的拉伸步骤以及在横向万向上的拉伸步骤。
在熔化状态的材料沉积在冷却滚筒上以便减慢热塑性薄膜的结晶过程并且允许随后的拉伸之后，从挤压片材获得由双向热塑性材料制成的薄膜。
热塑性材料的片材然后进入纵向拉伸系统中，该纵向拉伸系统由旋转速度逐渐变快的一系列滚筒构成，以便在纵向方向上拉长热塑性片材。该片材然后进入横向拉伸系统中，该横向拉伸系统由两个连续的轨道构成，保持片材的夹具在轨道上移动，每个轨道与布置成沿着轨道驱动相应夹具的链条相关联。当轨道前进到高温加热的烘箱时，轨道移动分开，这产生了横向拉伸。
这种类型的拉伸(称为顺序拉伸)完金适合于许多热塑性材料，并且广泛地用在工业上。
随着热塑性材料的发展、转化机器速度的提高以及热塑性材料的新应用，改变薄膜的特性从而增加其在纵向万向上的机械强度已经变成是必须的。薄膜这些特性也可以提高薄膜生产线的速度，而没有提高驱动每个链条的链轮的速度。同样地，薄膜特性在纵向方向上的改进也可以生产具有高纵向收缩性的薄膜。
对于当前存在的顺序拉伸机，不能够获得在纵向方向上具有明显机械强度的薄膜，或者不能够改进纵向方向上的机械强度。
事实上，最后进行横向拉伸，完全可以在横向方向上对薄膜的机械特性起作用，但不再可以在纵向方向上起作用，即使所有的转化机器、卷绕机器和展开机器需要在纵向方向上具有明显机械强度的薄膜，例如粘合膜。
本发明的目的是解决这个缺点。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于在横向方向上拉伸由合成材料制成的薄膜的设备，该设备具有简易的设计，在横向方向上拉伸薄膜之后，能够在纵向方向上拉伸薄膜，从而改变薄膜在纵向方向上的特性。
为此，本发明涉及一种用于在横向方向和纵向方向上拉伸由合成材料制成的薄膜的设备，包括:
-烘箱;
-第一和第二系列夹具，它们设置在薄膜的任一侧上，并且布置成在薄膜的纵向边缘上夹紧薄膜;
-两个轨道，其布置成在烘箱中引导两个系列的夹具，第一轨道和第二轨道沿着大体与薄膜的纵向万向平行的方向延伸，第一轨道和第二轨道在设备的第一区域分散(diverging);
-两个环形链条，其布置成沿着两个轨道驱动夹具，每个链条由利用活节铰(aMculation)彼此铰接的链节（link)构成，每隔一个活节铰用来安装夹具，
每个轨道包括引导部，该引导部在设备的第一区域中大体上平行于轨道万向延伸，并且该引导部在设备的第二区域中具有朝向链条的斜轨(ramp)，每个链条交替地包括第一类型链节和第二类型链节，每个第一类型链节具有朝向相应轨道突出的保持装置，该保持装置布置成被引导部保持，从而在第一区域中的相应链节上施加保持力，引导部的斜轨布置在第二区域中，从而降低相应链节上的保持力，以便使链条变形，从而增加链条的节距(pitch)。
与轨道的引导部配合的保持装置可以通过施加在链节上的保持力在第一区域中保持链条节距恒定。通过降低链节上的保持力，第二区域中的引导部的斜轨能够使链条变形，这增大了链条节距，因此增大了分布在链条的那个部分上的夹具之间的沿着轨道的间隔。夹具之间的间隔允许增大施加在薄膜上的纵向应力，因此允许薄膜在纵向方向上的拉伸。
有利地，每个第一类型链节通常是L形的，链节的第一部分形成该L形的第一分支，并且链节的第二部分形成该L形的第二分支，配备有夹具的活节铰位于第一部分的自由端处，并且保持装置设置在第二部分的自由端处。
这样形成的第一类型链节能够在相应链节上最佳地施加保持力，通过保持装置和引导部的配合，保持力施加在相应的链节上。
有利地，每个第一类型链节的没有夹具的活节铰设置在链节的第二部分上且靠近第一和第二部分之间的交叉点。
在第一类型链节上没有夹具的活节铰这样的设置允许链条具有在第一区域中对齐的链节。
根据本友明的一种可能性，每个第一类型链节的保持装置包括至少一个辊子，所述辊子布置成沿着相应的引导部滚动。
这样的辊子可以限制引导部上的摩擦，因而限制这样的摩擦可能导致的磨损。
根据本发明的另一种可能性，每个第一类型链节的保持装置包括至少一个滑块，所述滑块布置成沿着相应的引导部滑动。
这样的滑块可以限制引导部上的摩擦，因而限制这样的摩擦可能导致的磨损。
有利地，每个第一类型链节的没有夹具的活节铰包括支承在引导部上支承装置。
这样的支承装置通过支承在引导部上可以在链条的变形期间伴随(accompany)相应的链节。
优选地，支承装置包括至少一个辊子。
这样的辊子可以限制引导部上的摩擦，因而限制这样的摩擦可能导致的磨损。
有利地，每个引导部延伸直到相应轨道的下游端。
每个引导部这样的直到相应轨道的下游端的连续性能够施加纵向拉伸应力，而没有释放拉伸应力，因而能够稳定与该拉伸相关的薄膜的特性。
根据本发明的一种可能性，第二区域在烘箱中。
因此，在纵向方向上的拉伸步骤期间，薄膜被加热，这可以增加薄膜的抗拉强度，因而提供在高速下处理薄膜同时允许更快生产节奏的可能性。
根据本发明的另一种可能性，第二区域在烘箱的外部，并且第二区域是冷却薄膜的冷却区域。
因此，在纵向方向上的拉伸步骤期间，薄膜被冷却，这可以在存在源的情况下改变薄膜的纵向张弛特性。
有利地，每个夹具包括多个辊子，从而允许在相应轨道上平移引导所述夹具。
这样的辊子允许引导夹具，同时限制相应轨道上的摩擦，并且同时确保在相同轨道上良好地维持夹具。
在任何情况下，利用下面的描述，参考所附的示意图，将很好地理解本发明，示意图示出用于在横向方向和纵向方向上拉伸由合成材料制成的薄膜的该设备的一个实施例，作为非限制性实例。
图1是用于生产由合成材料制成的薄膜的生产设施的总体图;
图2是用于驱动薄膜的两个组件之一的横向截面图，所述组件由夹具、轨道和链条组成;
图3是示出链条和相应轨道之间相互作用的纵向截面图。
图1示出用于生产由合成材料制成的薄膜2的设施1。薄膜2采取具有两个大体上平行的纵向边缘3大致带状物的形式。
这种设施1顺续地包括下面的生产元件:
-供应系统4，用于供应合成材料5；
-挤出机6，能够可控地供应合成材料5;
-系统7，用于熔化合成材料5;
-铸造鼓8，通过灌注熔化的合成材料5在铸造鼓上形成薄膜2;
-系统9，用于在纵向方向上拉伸薄膜2，系统9包括速度不同的辊子10，用于承载和拉伸薄膜2，
-设备11，用于在横向方向和纵向方向上拉伸薄膜2。
在用这样的设施生产薄膜2期间，薄膜2通过顺续地穿过该设施的各个生产元件而在设施1中纵向地移动。
设备11包括:
-烘箱(没有显示)，其可以在横向方向和纵向方向上拉伸薄膜期间调节薄膜2的温度;
-第一和第二系列夹具12，第一系列夹具布置成在第一纵向边缘3上夹紧薄膜2，并且第二系列夹具12布置成在第二纵向边缘3上夹紧薄膜
-第一轨道13，其布置成引导第一系列夹具12在烘箱内平移;
-第二轨道13，其布置成引导第二系列夹具12在烘箱内平移，
-第一环形链条14，其布置成驱动第一系列夹具12;
-第二环形链条14，其布置成驱动第二系列夹具12。
每个链条14包括利用铰接装置17、18彼此铰接的链节15、16。
轨道13至少部分地位于烘箱中，在薄膜2的任一侧上大体纵向地定向。如图1所示，在与薄膜2横切的万向上，轨道13在设备11的第一区域19中发散。
如图2所示，每个轨道13具有引导夹具12的上边缘20和下边缘21以及引导链条14的中心引导部22。
上边缘20和下边缘21均具有大体上矩形的横截面。上边缘20和下边缘21均具有与薄膜2的纵向边缘3交叉的第一面23、24，与第一面相对的第二面25、26，以及与中心部22相对的外侧面27、28。
如图2所示，中心部22具有矩形的横截面，具有与薄膜2的纵向边缘3交叉的支承面29以及与支承面29相对的保持面30。
在设备11的第一区域19中，引导部22在与轨道13的上边缘20和下边缘21相同的平面上延伸。在设备11的第二区域中，如图3所示，引导部22具有朝着薄膜2的斜轨31。从斜轨31的下游，引导部22在距轨道13的上边缘21和下边缘20一定距离处与它们平行地延伸，直到轨道13的下游端。
如图2所示，每个夹具12具有大体上平行六面体形状的中空的夹具主体32，夹具主体具有朝着相应轨道13的空腔33。空腔33接收可旋转地安装在夹具主体32上的辊子34、35、36、37。辊子34、35、36、37布置在每个夹具12上，从而能够在相应轨道13上维持夹具12。
第一系列的四个辊子34设置成支承在轨道13的边缘20、21的第一面23、24上，其中两个辊子34支承在上边缘20上，两个辊子34支承在下边缘21上。第二系列的四个辊子35设置成支承在轨道13的边缘的第二面25、26上，其中两个辊子35支承在上边缘20上，两个辊子35支承在下边缘21上。第一和第二系列的辊子34、35进行这样的布置是为了夹紧轨道13的边缘20、21。两个上部和下部辊子36、37可以完成在轨道13上维持夹具12，同时支承在轨道13的边缘20、21的外侧面27、28上。
每个夹具12还具有朝着薄膜2的薄膜的两个夹紧组件38，每个组件包括基部29和支承在薄膜2上的支承指40。
每个夹具12在链条14的活节铰17处安装在相应的链条14上。夹具12安装在相应链条14的每隔一个的活节铰上，围绕相同的活节铰铰接安装。
每个链条交替地包括第一类型链节15以及第二类型链节16。每个链节15、16具有配备有夹具的活节铰17，从而将其连接到邻近的链节，还具有没有配备夹具的活节铰18。
每个第一类型链节15通常是L形的，链节15的第一部分42形成该L形的第一分支，并且第二部分43形成该L形的第二分支。配备有夹具的活节铰17设置在第一部分42的端部44处。没有配备夹具的活节铰18设置在链节15的第二部分43处且靠近第一部分42和第二部分43之间的交叉点。活节铰18艾承两个支承辊45，所述支承辊布置成支承在与链条14相应的轨道13的引导部22的支承面29上。
当第一类型链节15位于设备11的第一区域19中时，第一部分42大体上平行于轨道13，第二部分43垂直于轨道13延伸。
两个保持辊46可旋转地安装在链节15的第二部分43的自由端47处。两个保持辊46支承在轨道13的引导部22的保持面30上。
每个第二类型链节16通常是L形的，活节铰17、19设置在分别形成该L形的第一分支和第二分支的第一和第二部分50、51的自由端48、49处。
当薄膜2进入设备11时，薄膜2在其纵向边缘3处被夹具12夹紧。通过链条14驱动的夹具12在烘箱内沿着轨道13传送薄膜2。在设备的第一区域19中，保持辊46支承在轨道13的引导部22的保持面30上。这种支承可以在没有相应链条15的夹具的情况下在活节铰18上施加保持力，可以使活节铰18维持在轨道13附近。如图3所示，该保持力能够使第一类型和第二类型链节15、16对齐，这通过它们各自的部分42、51的对齐体现。保留在设备11的第一区域19中的这种对齐可以维持恒定的链条节距14，因此沿着轨道13维持夹具12之间的恒定间隔。因此，薄膜2在第一区域中移动，而无需施加任何纵向应力。
因此，当薄膜在第一区域中移动时，薄膜2达到适当的温度，轨道13的分散可以通过在横向方向上连续增加第一系列的夹具12和第二系列的夹具12之间的间隔而在横向方向上拉伸薄膜2。
在薄膜2进入设备11的第一区域19之后，由夹具12传送的薄膜2到达设备11的位于每个轨道13的引导部22的斜轨31处的第二区域。保持辊46沿着引导部22的保持面30滚动，继而沿着斜轨31。这导致释放施加到活节铰18上的保持力，而无需相应链节15的夹具。伴随若支承辊45在引导部22上的支承，在没有夹具的情况下，活节铰18移动远离轨道13的边缘20、21。没有夹具的活节铰18的这种移动使链条14变形，如图3所示，同时能够对齐活节铰17、18。这种对齐导致增大链条节距，因此沿着相应轨道1增大夹具12之间的间隔。
夹具12之间的间隔可以在薄膜2上施加纵向应力，因此在纵向方向上捡仲薄膜。
根据本发明的一种可能性(未示出)，支承辊45和保持辊46能够分别被支承垫和保持垫替代。
根据本友明的另一种可能性(未示出)，通过利用替代辊子34、35、36、37的两个滑块，夹具12能够滑动地安装在相应的轨道13上，每个滑块夹紧轨道13的边缘20、21。
根据本友明的另一种可能性，设备11的第二区域可以在烘箱的外部，在冷却薄膜2的冷却区域中。该冷却区域可以在接近环境温度的温度下拉伸薄膜2，从而在存在热源的情况下可以改变薄膜2的纵向张弛特性。
当然，本发明不仅仅限制于以上作为实例描述的用于在横向方向和纵向万向上拉伸由合成材料制成的薄膜的设备的实施例;相反，本发明包括所有替代的实施例。

Claims (11)

1.一种用于在横向方向和纵向方向上拉伸由合成材料制成的薄膜(2)的设备(11)，包括：
烘箱，
第一和第二系列的夹具(12)，设置在所述薄膜的任一侧上，并且布置成在所述薄膜的纵向边缘(3)上夹紧所述薄膜(2)，
两个轨道(13)，布置成在所述烘箱中引导两个系列的所述夹具(12)，所述第一和第二轨道(13)沿着大体与所述薄膜(2)的纵向方向平行的方向延伸，所述第一和第二轨道(13)在所述设备(11)的第一区域(19)中分散，
两个环形链条(14)，布置成沿着所述两个轨道(13)驱动所述夹具(12)，每个链条(14)由利用活节铰(17、18)彼此铰接的链节(15、16)构成，每隔一个活节铰(17)用来安装夹具(12)，
所述设备(11)的特征在于，每个轨道(13)包括引导部(22)，所述引导部在所述设备的所述第一区域(19)中大体上平行于所述轨道(13)的方向延伸，并且所述引导部在所述设备(11)的第二区域中具有朝着所述链条的斜轨，并且每个链条(14)交替地包括第一类型链节(15)和第二类型链节(16)，每个所述第一类型链节(15)具有朝着相应轨道(13)突出的保持装置，所述保持装置布置成被所述引导部(22)保持，从而在所述第一区域(19)中的相应链节(15)上施加保持力，所述引导部(22)的所述斜轨(31)布置在所述第二区域中，从而降低相应链节(15)上的保持力，以便使所述链条(14)变形，从而增加链条的节距。
2.根据权利要求1所述的设备(11)，其特征在于，每个所述第一类型链节(15)通常是L形的，所述链节(15)的第一部分(42)形成所述L形的第一分支，并且所述述链节(15)的第二部分(43)形成所述L形的第二分支，配备有夹具(12)的所述活节铰(17)位于所述第一部分(42)的自由端(44)处，并且所述保持装置设置在所述第二部分(43)的自由端(47)处。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，每个所述第一类型链节(15)的没有夹具的所述活节铰(18)设置在所述链节(15)的所述第二部分(43)上且靠近所述第一和第二部分(42、43)之间的交叉点。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(11)，其特征在于，每个所述第一类型链节(15)的所述保持装置包括至少一个辊子(46)，所述辊子布置成沿着相应的引导部(22)滚动。
5.根据权利要求1到3所述的设备(11)，其特征在于，每个所述第一类型链节(15)的所述保持装置包括至少一个滑块，所述滑块布置成沿着相应的引导部(22)滑动。
6.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(11)，其特征在于，每个所述第一类型链节(15)的没有夹具的所述活节铰(18)包括支承在所述引导部(22)上的支承装置。
7.根据权利要求6所述的设备(11)，其特征在于，所述支承装置包括至少一个辊子(45)。
8.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(11)，其特征在于，每个引导部(22)延伸直到相应的轨道(13)的下游端。
9.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(11)，其特征在于，所述第二区域位于所述烘箱中。
10.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(11)，其特征在于，所述第二区域位于所述烘箱的外部，并且所述第二区域是冷却所述薄膜的冷却区域。
11.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(11)，其特征在于，每个夹具(12)包括多个辊子(34、35、36、37)，从而允许在相应的轨道(13)上平移引导所述夹具(12)。
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