CN104364065B - 用于冷却薄膜的、包括杠杆系统的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冷却特别是能在薄膜挤出设备中生产的薄膜(1)的设备，该设备包括壳体(11)和调节装置(10)，该壳体具有至少一个通道(12)、至少一个进口(13)和至少一个出口(14)，冷却气体(2)能流动通过所述进口、通道和出口；借助所述调节装置能够调节所述冷却气体(2)的通过出口(14)可流出的体积流量和通过出口(14)可流出的冷却气体(2)的温度。按照本发明设定，调节装置(10)包括杠杆系统，该杠杆系统具有可运动的调节元件(15)和可运动的阀元件(16)，其中，所述调节元件(15)这样作用于该阀元件(16)，以使得阀元件(16)的调整作用得以增强。

Description

用于冷却薄膜的、包括杠杆系统的设备
技术领域
本发明涉及一种用于冷却特别是能在薄膜挤出设备中生产的薄膜的设备，该设备包括：壳体和调节装置，该壳体具有至少一个通道以及至少一个进口和至少一个出口，冷却气体能流动通过所述进口、通道和出口；借助所述调节装置能够调节所述冷却气体的通过出口可流出的体积流量和通过出口可流出的冷却气体的温度。
背景技术
在PCT/EP2011/072648中描述了一种上述类型的用于冷却薄膜的设备。在这里，该设备具有阀元件，该阀元件可以在壳体的内部占据不同的位置，由此可以调节被用来迎流到薄膜上的冷却气体的体积流量。附加地，经由在壳体内部设置的加热元件来影响冷却气体的温度。在此存在进一步提高已知的调节装置的功能性和效率的努力的期望。
发明内容
本发明的目的在于，这样进一步开发用于在薄膜制造时冷却薄膜的设备，使得一方面按照简单的方式制造具有尽可能低的薄膜厚度差异的薄膜并且另一方面还进一步改进和优化为此所需要的调节装置的功能性和效率。
上述的目的通过权利要求1的全部特征来达到。在从属权利要求中阐述有利的扩展方案。
按照本发明设定，调节装置包括杠杆系统，该杠杆系统具有可运动的调节元件和可运动的阀元件，其中，所述调节元件这样作用于该阀元件，以使得阀元件的调整作用得以增强。本发明的特殊性在于，待调整的阀元件可以经由调节元件比较有效地被置于相应的位置中。而且调节元件负责，达到对冷却气体的体积流量进行调节的阀元件的高的调节作用，在其中调节元件在限定的部位作用于阀元件上。按照本发明调节元件的小的偏移带来的结果是，阀元件经历较大的调节位移或者较大的位置改变，由此可实现提高的调节效果。
按照本发明，本发明包括，阀元件朝向冷却气体的流动并且调节元件背离冷却气体的流动。按照本发明，阀元件确定通道的横截面，冷却气体可以朝向出口方向流动通过该通道。
经由调节装置，可以同时调节冷却气体的体积流量和冷却气体的温度，以便可以实现薄膜的型面厚度优化。为了可以调节薄膜、特别是薄膜管的厚度，通过按本发明的设备不同地加热和/或冷却挤出的塑料熔体，该塑料熔体例如从薄膜挤出设备的喷头(Blaskopf)中逸出来，由此可调节或者说可影响薄膜的厚度型面。在这里充分利用这样的作用，使得在从薄膜挤出设备中形成薄膜时较热的区域被较强地拉伸并且较冷的区域被较弱地拉伸。这意味着，经较高地调温的冷却气体促使较薄地拉出薄膜。并行地，本发明包括以下的技术优点，除了调节冷却气体的温度外，同时可以智能地改变冷却气体的体积流量，而且是根据冷却气体的温度进行改变。这意味着，在较低的冷却气体的体积流量的情况下薄膜还继续被拉出或变薄，由此可以多倍地提高两个参数即冷却气体体积流量和冷却气体温度的调节作用。因此，按照本发明的调节装置能够在最短的时间内调定薄膜的厚度型面。
同样可设想的是，按照本发明的调节装置负责，根据冷却气体温度控制和/或调整冷却气体体积流量，或者反过来；这意味着，在冷却气体的温度变化时同时且并行地能改变冷却气体的体积流量。为了达到在限定部位使薄膜变薄，按本发明的设备可以例如这样起作用，使得除了提高冷却气体温度外，同时关于薄膜的相应部段降低冷却气体的体积流量。
有利地设定，阀元件确定通道的横截面，在这里，调节元件与阀元件处于作用连接中，其中，通过调节元件的偏移，阀元件对应地改变其位置，由此可极为有效地调节冷却气体的体积流量。
此外，本发明可以包括这样的调节装置，该调节装置具有至少一个加热元件，由此能调节冷却气体的温度。借此可同时控制和/或调整冷却气体的体积流量以及冷却气体的温度。该调节装置由此负责，按照限定的预定值调节冷却气体体积流量以及冷却气体温度。通过壳体以及通过通道流动的冷却气体经由加热元件相应地被调节温度。附加地，经由杠杆系统可相应地调节冷却气体的体积流量，使得有针对性的体积流量以限定的温度离开壳体并且碰到薄膜的限定的区域上，以便相应地调节薄膜的厚度。
有利地，调节装置可以具有驱动器，该驱动器与调节元件处于作用连接中。在这里，驱动器可以是电的驱动器或气动的驱动器或液压的驱动器，或者，加热元件是用于所述调节元件和/或阀元件的驱动器。
在一种其他的改进本发明的措施中，通过调节元件的位置的改变能改变阀元件的位置。在这里可以有利的是，阀元件在壳体的内部围绕轴可枢转地支承。有利地，所述轴朝向进口。
在一种其他的有利的措施中，调节元件和/或阀元件可以是双金属片元件。有利地，调节元件是可弯曲的双金属片元件，通过该双金属片元件，随着冷却气体的温度的变化，附加地通过减小或加大通道的横截面(冷却气体体积流量能被引导通过该通道)能够改变冷却气体的体积流量。双金属片元件在这里可以与加热元件这样耦联成，使得通过冷却气体温度的变化，绕双金属片元件(调节元件)流动的冷却气体体积流量同时负责，使调节元件对应地弯曲和/或调节，由此同时改变阀元件的位置。由此可改变通道内部的冷却气体的体积流量。
而且可设想，出口的横截面通过阀元件的位置变化能够被改变，特别是在阀元件的零位中所述出口是打开的并且在阀元件的可能的运行位置中所述出口的横截面能被减小直到零位的60％-85％。在这里，通过调节元件的小的位置变化可达到阀元件的大的位置变化，由此可实现阀元件的不同的运行位置。
在本发明中一起包括，所述杠杆系统具有至少一个杠杆单元，该杠杆单元具有许多可移动的阀元件，这些阀元件通过一个接片彼此连接，其中，特别是所述接片和所述阀元件形成一个整体的构件。这些阀元件分别在一个通道中可移动地设置，其中，壳体包括各单个的通道，该通道具有杠杆系统以及至少一个杠杆单元。有利地，调节元件的数量可以小于阀元件的数量。在这里一个调节元件或小数量的调节元件分别作用于一个阀元件就足够了。通过调节元件的运动实现与相应调节元件处于作用连接中的阀元件的偏移。因为所有的阀元件经由相同的接片连接，同时实现剩余的阀元件在相应的通道中随同运动。在按本发明的设备的壳体的内部可以设有多个杠杆元件。
在本发明的一种可能的实施形式中，由接片以及与其连接的阀元件组成的整体的(monolithische:整块的)构件可以是金属冲压件。在这里，整体的构件具有梳子状的几何形状。
而且可设想的是，所述调节装置在壳体的内部具有至少一个基体，该基体构成有许多用于冷却气体的通道，其中，在每个通道中设置有一个阀元件。在这里本发明可以一起包括，所述基体具有底部，该底部容纳加热元件，和/或阀元件和/或调节元件和/或杠杆单元支靠在该底部上。
在一种其他的改进本发明的措施中，所述壳体可以构成为环状的，在该壳体中设置有许多调节元件和阀元件，其中，冷却气体的流动方向相对于环状的壳体成径向地伸展，或者，所述壳体构成为杆状的，在该壳体中设置有许多相邻地设置的调节元件和阀元件。阀元件的数量可以大于调节元件的数量。
调节装置的调节作用可以由此得以增强，即，所述阀元件具有朝向出口的自由端且所述调节元件具有朝向进口的自由端，其中，特别是在调节元件的自由端与阀元件的轴之间的距离小于在阀元件的自由端与调节元件的自由端之间的距离。由此已经足够的是，经由直接作用于阀元件的调节元件自由端的小的调整或位置变化促使阀元件的自由端的大的位置变化，由此可达到通道的横截面的大的改变，冷却气体流动通过该通道并且在限定的部位处碰到薄膜上。
在本发明的一种可能的设计方案中，调节装置具有许多加热元件，其中，每个加热元件配设于一个通道。该加热元件可以例如设计为加热筒。通过具有提高的调节作用的杠杆系统已经表明，为了达到相同的调节作用，对于加热元件或这些加热元件需要较少的加热能量。
附图说明
从下面的描述中得到其他的优点、特征和细节，在该描述中参考附图详细描述本发明的多个实施例。在此，在权利要求中和说明书中提到的特征分别各个自身或者以任意的组合对于本发明是重要的。附图示出：
图1是按本发明的用于冷却薄膜的设备的示意的剖视图，该设备具有包括杠杆系统的调节装置；
图2是可按图1使用的调节装置的一个实施例的可能的俯视图；
图3是一个可能的调节装置的一个实施例的一个其他的视图；和
图4是一个在调节装置中设置的杠杆单元的示意的俯视图。
具体实施方式
在图1中纯示意地示出用于冷却薄膜1的设备，该薄膜能够在未明确示出的薄膜挤出设备中生产。在本实施例中涉及这样的吹气薄膜挤出设备，它经由喷头3促使薄膜1的排出。所示出的各实施例同样可涉及不同的挤出设备、特别是涉及同样以喷头工作和从喷头中排出薄膜的扁平薄膜挤出设备。
与喷头3间隔开距离地设有按本发明的冷却设备的壳体11，以便冷却从喷头3排出的薄膜1。该冷却设备基本上与PCT/EP2011/072648中描述的冷却单元相对应。
在这里，薄膜1通过冷却气体2在限定的部位处被冷却，其中，调节装置10负责，碰到薄膜1上的冷却气体2的体积流量为多高和该冷却气体2的温度为多高。在壳体11的内部设有许多通道12，其中，每个通道具有用于冷却气体2的进口13和出口14。调节装置10具有杠杆系统，其中，该杠杆系统在每个通道12中实施有一个可运动的阀元件16。按照图1阀元件16上有一个可运动的调节元件15起作用。在图1中未示出调节元件15的零位。在该零位中，调节元件15位于水平的位置中，其中，阀元件16直接地支靠在调节元件15上。该调节元件15直接地与阀元件16接触。经由驱动器实现调节元件15从零位向所示出的运行位置中的运动，阀元件16绕其轴18偏转，从而改变通道12的横截面和由此影响冷却气体2的体积流量。
在本实施例中，调节元件15是双金属片元件。而且，调节装置10具有加热元件17，该加热元件通过限定的温度引入把调节元件15从其零位置于运行位置中。该加热元件17作为用于使调节元件15运动的驱动器起作用，以便把阀元件16偏转到所期望的位置中。备选地可设想，用于调节元件15的驱动器通过电的驱动器或者通过气动的驱动器或者通过液压的驱动器实现。
加热元件17还具有影响或改变流动通过壳体11的冷却气体2的温度的功能。
如图1所示，阀元件16具有朝向出口14的自由端16.1。调节元件15具有朝向进口13的自由端15.1。因为调节元件15的自由端15.1相对居中地作用于阀元件16上，可以获得阀元件16良好的和有效的调节作用。该自由端15.1越朝轴18那边作用于阀元件16的下侧16b上，能获得的阀元件16的调节作用就越高。
阀元件16的上侧16a朝向冷却气体2的流动。相反，调节元件15以其自由端15.1作用于阀元件16的下侧16b上。由此，调节元件15处于背离冷却气体2的流动。
由此，冷却气体2可以流入壳体11中，该壳体11具有入口11.1。冷却气体2经由储备空间11.2进入通道12中，其中，同时根据关于薄膜1的厚度的要求，调节装置10可以改变冷却气体2的体积流量和冷却气体2的温度。这通过阀元件16的相应的位置改变和经由加热元件17相应地引入热量到冷却气体2中来实现。
在图2中示意地示出按本发明的具有调节装置10的冷却设备的俯视图。清楚的是，该调节装置具有许多阀元件16以及设有多个调节元件，以使阀元件16对应地运动到运行位置中。所示出的调节装置10的杠杆系统具有多个杠杆单元20，这些杠杆单元由许多可移动的阀元件16实施而成。按照图3同样对其进行参考。阀元件16经由一个接片21彼此连接，该接片在图3和图4中示出。每个杠杆单元20的接片21和阀元件16形成一个整体的构件。例如可设想的是，该整体的构件是金属冲压件、特别是金属片件。该整体的构件按照图2至图4构成为梳子状的。为了使每个杠杆单元20相应地运动，一个调节元件15仅仅作用于一个阀元件16。现在当调节元件15偏转时，同时实现在调节元件15上处于接触中的阀元件16的运动，该阀元件围绕轴18偏转。同时，通过共同的接片21相连接的各阀元件16随同偏转，从而每个阀元件16在其通道的内部到达其相应的运行位置。由此可达到每个通道12中的横截面改变。此外在图4中示出一个可能的杠杆单元20。
此外，图2和图3示出，调节装置10具有基体30，该基体带有底部31。基体30形成许多通道12，在这些通道中可移动地设置有阀元件16。杠杆单元20安装在基体30的容纳部33中，其中，接片21可靠地保持在所述的容纳部33中。附加地保证，杠杆单元20可以围绕轴18被偏转。而且，底部31具有容纳部32，在该容纳部中可置入加热元件17。每个通道12通过通道壁体19限界。
在图2中可以设置有许多基体30，这些基体可安装在壳体11中。壳体可以由多个扇形区22集合而成，在这些扇形区中分别可装入一个或更多个基体30。但是示例地仅仅示出一个扇形区22的一个分区，在其中定位一个带有调节装置10的基体30。实际的实施方案设定，壳体11完全通过一个或更多个调节装置10，特别是阀元件16、调节元件15等等填充。按照图2，壳体11构成为环状的，在该壳体中定位有许多调节元件15和阀元件16，其中，冷却气体2的流动方向相对于该环状的壳体11成径向地伸展。当然，在一个备选的、未明确示出的实施形式中可设想，壳体11构成为杆状的，在该壳体中设置有相邻设置的许多调节元件15和阀元件16。为此请参考PCT/EP2011/072648，其在图7中具有这种线形的阀元件布置结构。在两种情况下都可设想使用按照图3的基体30。
附图标记列表
1 薄膜
2 冷却气体
3 喷头
10 调节装置
11 壳体
11.1 入口
11.2 储备空间
12 通道
13 进口
14 出口
15 调节元件(Stellglied)
15.1 自由端
16 阀元件
16a 上侧
16b 下侧
16.1 自由端
17 加热元件
18 轴
19 通道壁体
20 杠杆单元
21 接片(Steg)
22 扇形区
30 基体
31 底部
32 用于17的容纳部
33 用于20的容纳部

Claims (21)

1.用于冷却薄膜(1)的设备，该设备包括：
壳体(11)，该壳体具有至少一个通道(12)、至少一个进口(13)和至少一个出口(14)，冷却气体(2)能流动通过所述进口、通道和出口；
调节装置(10)，借助所述调节装置能够调节所述冷却气体(2)的通过出口(14)可流出的体积流量和通过出口(14)可流出的冷却气体(2)的温度；
其特征在于，
调节装置(10)包括杠杆系统，该杠杆系统具有可运动的调节元件(15)和可运动的阀元件(16)，其中，所述调节元件(15)这样作用于该阀元件(16)，以使得阀元件(16)的调整作用得以增强；
调节装置(10)具有至少一个加热元件(17)，由此能调节冷却气体(2)的温度；其中，所述加热元件(17)是用于所述调节元件和/或阀元件(16)的驱动器；其中，调节元件(15)和/或阀元件(16)是双金属片元件。
2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述薄膜(1)是能在薄膜挤出设备中生产的薄膜。
3.按权利要求1所述的设备，其特征在于，阀元件(16)朝向冷却气体(2)的流动并且调节元件(15)背离冷却气体(2)的流动。
4.按权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，调节元件(15)与阀元件(16)处于作用连接中。
5.按权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，阀元件(16)确定通道(12)的横截面。
6.按权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，调节装置(10)具有驱动器，该驱动器与调节元件(15)处于作用连接中。
7.按权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，通过调节元件(15)的位置的改变能改变阀元件(16)的位置。
8.按权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，阀元件(16)在壳体(11)的内部围绕轴(18)可枢转地支承。
9.按权利要求8所述的设备，其特征在于，所述轴(18)朝向进口(13)。
10.按权利要求1-3和9中任一项所述的设备，其特征在于，调节元件(15)在阀元件(16)的背离冷却气体(2)流动的侧面(16b)上接触该阀元件。
11.按权利要求1-3和9中任一项所述的设备，其特征在于，出口(14)的横截面通过阀元件(16)的位置变化能够被改变。
12.按权利要求11所述的设备，其特征在于，在阀元件(16)的零位中所述出口(14)是打开的并且在阀元件(16)的可能的运行位置中所述出口(14)的横截面能被减小直到零位的60％-85％。
13.按权利要求1-3、9和12中任一项所述的设备，其特征在于，所述杠杆系统具有至少一个杠杆单元(20)，该杠杆单元具有许多可移动的阀元件(16)，这些阀元件通过一个接片(21)彼此连接。
14.按权利要求13所述的设备，其特征在于，所述接片(21)和所述阀元件(16)形成一个整体的构件。
15.按权利要求14所述的设备，其特征在于，所述整体的构件是金属冲压件。
16.按权利要求1-3、9、12和14-15中任一项所述的设备，其特征在于，所述调节装置(10)在壳体(11)的内部具有至少一个基体(30)，该基体构成有许多用于冷却气体(2)的通道(12)，其中，在每个通道(12)中设置有一个阀元件(16)。
17.按权利要求16所述的设备，其特征在于，所述基体(30)具有底部(31)，该底部容纳加热元件(17)，和/或阀元件(16)和/或调节元件(15)和/或杠杆单元(20)支靠在该底部上。
18.按权利要求1-3、9、12、14-15和17中任一项所述的设备，其特征在于，所述壳体(11)构成为环状的，在该壳体中设置有许多调节元件(15)和阀元件(16)，其中，冷却气体(2)的流动方向相对于环状的壳体(11)成径向地伸展；或者，所述壳体(11)构成为杆状的，在该壳体中设置有许多相邻地设置的调节元件(15)和阀元件(16)。
19.按权利要求1-3、9、12、14-15和17中任一项所述的设备，其特征在于，所述调节装置(10)根据冷却气体(2)的温度同时控制和/或调整冷却气体(2)的体积流量，或者反过来。
20.按权利要求1-3、9、12、14-15和17中任一项所述的设备，其特征在于，所述阀元件(16)具有朝向出口(14)的自由端(16.1)并且所述调节元件(15)具有朝向进口(13)的自由端(15.1)。
21.按权利要求20所述的设备，其特征在于，在调节元件(15)的自由端(15.1)与阀元件(16)的轴(18)之间的距离小于在阀元件(16)的自由端(16.1)与调节元件(15)的自由端(15.1)之间的距离。
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