CN107107457B - 用于拉伸和取走聚合物膜的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜(50)加工设备(20)，该设备包括膜拉伸装置(22)和取走装置(24)。取走装置在拉伸装置之后接收膜并且在传送方向(X)上沿着输送区域传送膜。取走装置包括相对的第一输送机组件和第二输送机组件。第一输送机组件具有驱动多个分立的垫(180a,180b)的连续带。每个垫形成在前缘(200b)与后缘(202a)之间延伸的接触面(194a,194b)。垫被构造成并被布置成使得在第一垫和第二垫横贯输送区域时，第一垫(180a)的后缘(202a)与紧邻的第二垫(180b)的前缘(200b)重叠。重叠可通过垂直于传送方向在任何特定时间穿过第一垫和第二垫的线(322)来表征。接触面的形状可限定与传送方向不垂直且不平行的主中心轴线。本发明还涉及使用此类设备来加工膜的方法。

Description

用于拉伸和取走聚合物膜的设备和方法

背景技术

本发明涉及用于拉伸聚合物膜的系统和方法。更具体地，本发明涉及设置有拉伸系统的串联装置，该拉伸系统用于在拉伸操作之后处理或取走膜。

存在拉伸聚合物膜的多种原因。拉伸可增强或产生期望的机械性质、光学性质和其它膜性质。例如，可拉伸聚合物膜，以提供期望程度的单轴取向或近单轴取向，以提供可用的光学性质。一般来讲，双折射聚合物的完全单轴取向导致其中三个正交方向中的两个方向上的折射率相同(例如，膜的宽度和厚度)的膜(或膜层)。第三方向(例如，沿膜的长度(L)方向)上的折射率不同于其它两个方向上的折射率。通常，不需要完全单轴取向，并且可根据包括聚合物膜的最终用途应用的多种因素来允许偏离最佳条件一定程度。

无论是否实现或期望拉伸膜中的单轴取向，用于在至少一个方向上拉伸膜的系统通常都包括拉伸工位或拉伸装置以及在拉伸装置下游的处理并任选地另外加工拉伸膜的一个或多个工位或装置。膜拉伸装置可采取各种形式。一些常规的膜拉伸装置为或类似于拉幅机，并且通常需要用拉幅夹(或其它夹持装置)夹持膜的相对边缘。拉幅夹连接到沿叉开轨道或导轨行进的拉幅链。这种布置驱使膜在膜行进的纵向上向前并且在横向上拉伸膜。常规的拉幅机类型的膜拉伸装置不可实现单轴拉伸。已经开发了其它膜拉伸装置，例如在美国专利6,916,440；6936209；以及6,939,499中所描述，这些专利有利地实现了单轴拉伸或基本上单轴拉伸。

虽然已经做出大量努力来开发最优化的膜拉伸装置，但膜拉伸装置下游的膜处理工位或装置通常保持不变。下游工位通常被称为“取走”装置或工位，并且传送从拉伸装置接收的膜。取走装置包括用于传送膜的输送机类型的系统，其按照惯例被设置为由链或带承载的一个或多个夹持机构。夹持机构正常在膜的边缘处或附近与膜的相背对表面接合。夹持机构可包括由环形带承载并且被布置用于夹持膜的边缘的拉幅夹。其它夹持形式包括被布置用于与膜的相对主表面接合(例如，夹持)的相对的输送机。一组相对的输送机正常被定位以在膜的边缘或附近接触膜，并且可包括由环形链承载的一系列分立的垫(例如，每个垫附接到链的各个联接件)。垫各自提供由经选择以最小化对膜的损坏并增强对膜的夹持的材料形成的接触面。随着链的移动，相对的输送机的垫相继与膜接触并如此传送膜。由于许多膜经受拉伸的粘弹性，因此具有沿取走装置与膜连续夹持的接合部不是必要的，由此使得由分立的垫轨道提供的断续接合部是高度可行的。虽然每个垫的柔韧或柔软的接触面可不赋予膜明显的缺陷，但是对于许多最终用途应用，膜的甚至微小的改变也是不可接受的，并且通常必须丢弃发生与垫接合的膜的区域。认识到了该过程限制，制造商努力通过例如选择柔软的或或柔韧的材料来最小化由垫在膜的宽度上蔓延而赋予的任何缺陷的程度。然而，当处理高度薄的膜(例如，大约17微米或更小)时，赋予无法接受大的或成问题的缺陷的可能性增加，而基本上与用于垫接触面的材料无关，尤其在相邻垫之间的位置处。

鉴于以上情况，需要具有取走装置的膜拉伸设备，该取走装置被构造成用于以引起最小限度缺陷的方式接合或夹持膜。

发明内容

本发明的一些方法面针对用于加工膜的设备。设备包括拉伸装置和取走装置。拉伸装置适于拉伸所接收的膜。取走装置在拉伸装置之后接收膜。取走装置建立了入口侧、出口侧以及与膜接合并在传送方向上从入口侧到出口侧传送膜的输送区域。取走装置包括轨道，该轨道包括被布置用于沿输送区域分别接触膜的相背对表面的相对的第一输送机组件和第二输送机组件。第一输送机组件包括沿行进路径驱动的连续带和由连续带承载的分立的多个垫。每个垫形成用于沿输送区域接触膜的与带相背对的接触面。接触面在相反的前缘与后缘之间延伸。前缘相对于行进路径布置在后缘的下游。多个垫包括紧邻第二垫的第一垫。第一垫和第二垫被构造成并被布置成使得在第一垫和第二垫沿输送区域横移时，第一垫的后缘与第二垫的前缘重叠。在一些实施方案中，重叠通过垂直于传送方向穿过第一垫和第二垫的线来表征。在其它实施方案中，第一垫和第二垫的接触面的形状限定与传送方向不垂直且不平行的主中心轴线。在其它实施方案中，连续带为包括多个互连链节的链，并且垫的相应的垫附接到链节的各个链节。

本发明的其它方面针对加工膜的方法。方法包括在拉伸装置中输送和拉伸膜。用取走装置在拉伸装置下游在传送方向上传送膜。取走装置包括轨道，该轨道包括相对的第一输送机组件和第二输送机组件。第一输送机组件包括由连续带承载的分立的多个垫。多个垫包括第一垫和第二垫，该第一垫和第二垫彼此紧邻并且各自限定具有前缘和后缘的接触面。就这一点而言，用取走装置在拉伸装置下游在传送方向上传送膜的步骤包括第二输送机组件和第二输送机组件分别与膜的相背对表面接合，其中使第一垫和第二垫相继与膜接触。随着这种相继的接触，膜沿夹持线周期性地同时与第一垫和第二垫两者接触，该夹持线垂直于传送方向。

附图说明

图1为根据本发明原理的膜加工系统的框图；

图2为根据本发明原理的膜加工系统的一个实施方法的一部分的示意图；

图3为可与图1和图2的系统的取走装置一起使用的轨道的简化侧视图；

图4A为根据本公开原理并可与图3的轨道一起使用的垫的顶部平面图；

图4B为具有附加的元件号的图4A的顶部平面图；

图4C为图4A的垫的侧视图；

图4D为图4A的垫的后端视图；

图4E为图4A的垫的底部平面图；

图5为可与图3的轨道的连续带部件一起使用的链节连同可用于安装图4A的垫的安装部件的透视图。

图6为根据本发明原理的处于共面布置并且具有重叠关系的图4A中的两个垫的顶部平面图；

图7A为图3的轨道的一部分并且示出了沿行进路径处于第一位置的两个紧邻垫之间的关系的简化侧视图；

图7B为图7A的部分并且示出了沿行进路径处于第二位置的两个相邻垫之间的关系的简化侧视图；

图7C为图7B的布置的简化顶部平面图；

图8为常规取走装置的且处于共面布置的两个紧邻垫的简化顶部平面图；

图9A至图9D示出借助采用图4A的两个垫的图3的轨道与膜的渐进式夹持接合；以及

图10为连续带和图4A的垫的一部分的简化侧视图。

具体实施方式

根据本发明原理的用于加工膜的设备或系统20的一个实施方案以框的形式示出于图1中。设备20包括拉伸装置或拉伸工位22以及取走装置或取走工位24。从一般意义上来讲，拉伸装置22操作用于传送和拉伸连续长度的膜；取走装置24位于拉伸装置22的下游并且操作用于传送和移除来自拉伸装置22的拉伸膜。如以下清楚地表明，本发明的方面涉及提供给取走装置24的处理特征部。设备20的其它部件，包括除以下所述处理特征部之外的取走装置24的其它部件，可采取各种各样的形式。另外，设备20可包括一个或多个附加的任选装置或工位，诸如膜源装置或膜源工位26、预调节装置或预调节工位28和/或移除装置或移除工位30。由如下所述的任选的源装置26和/或任选的预调节装置28体现的一个或多个膜加工属性可结合到拉伸装置22中；类似地，由如下所述的任选的后调节装置32体现的一个或多个膜加工属性可结合到取走装置24中。无论如何，本发明的各方面通常适用于许多不同的膜、材料和工艺。

作为参考，图2更详细地示出了加工设备20的一个非限制性示例，加工膜50，并且为本发明的取走装置24的处理特征部提供了背景。膜50初始以本领域已知的方式(例如，在辊、膜挤出机等中制备或提供)被提供给任选的源装置26处的设备20。然后通过任选的预调节装置28(另选地其可被认为是拉伸装置22的一部分)诸如经由烘箱52或其它装置来加工膜50。预调节装置或预调节步骤28可包括预加热区(参见膜50的区域54)和均热区(参见区域56)。

然后在拉伸装置22处拉伸膜50。拉伸装置22包括用于沿路径58传送膜50的边缘的轨道或其它机构。例如，膜50的边缘可被通过辊60沿箭头方向移动的机械夹或其它夹持部件抓紧。在一些实施方案中，路径58为抛物线的或基本上抛物线的。另选地，拉伸装置22可采取其它形式和/或完成其它膜拉伸技术，其可结合或可不结合抛物线的或基本上抛物线的路径。无论如何，在膜50中建立了纵向MD。也可指定在膜50的平面中与纵向MD正交的横向TD，其中膜50任选地在横向TD上被拉伸。

取走装置24在拉伸装置22的下游接收膜50，如图所示。从一般意义上来讲，取走装置24包括或建立了与拉伸装置22的传送机构独立或分开的两个或更多个轨道70,72，其操作用于夹持和在传送方向X上(由图2中的箭头表示)横移膜50。传送方向X通常相对于拉伸装置22在下游方向上，并且可与纵向MD成一直线。轨道70,72操作用于将膜50从取走装置24的上游侧或入口侧74传送到下游侧或出口侧76。取走装置24可任选地使膜50经受另外的加工，诸如通过结合后调节装置32。在其它实施方案中，取走装置24(并且尤其是如下所述由轨道70,72提供的处理特征部)可在后调节装置32的下游。另选地，可省略后调节装置32。在提供后调节装置32的情况下，后调节装置32可包括其中可设定膜50的第一区域80和其中可使膜50淬火的第二区域82。可在84处进行切割或拼接，并且可丢弃毛边或不可用的部分86。在一些实施方案中，可在拉伸装置22之外执行淬火。通常，当膜50的至少一个组分(例如，多层膜中的一个层类型)达到低于玻璃化转变的温度时，设定膜50。当所有组分都达到低于其玻璃化转变的温度水平时，使膜50淬火。可连续地进行从连续夹持机构释放织边86；然而，应进行从分立的夹持机构诸如拉幅夹的释放，使得在任何给定夹下的所有材料立刻被释放。

任选的移除装置30在取走装置24的下游接收膜50，并且通常准备膜50以供稍后使用。例如，膜50通常缠绕在辊上以供稍后使用。另选地，可在取走之后进行直接转换加工。在一些实施方案中，移除装置30的特征部可被认为是取走装置24的一部分。任选地，辊90可用于推进膜50，但这可被消除。优选地，不使用辊90，因为它将接触拉伸膜50，伴随着对拉伸膜50的附带潜在损坏。可做出另一个切口92，并且可丢弃未使用部分94。

考虑到以上背景，提供给取走工位24的轨道70中的一个示出于图3中，连同膜50(为了便于理解，其厚度被放大)。轨道70包括相对的第一输送机组件100和第二输送机组件102。从一般意义上来讲，第一输送机组件100包括连续带110和多个垫112。多个垫112由带110承载，并且带110被驱动用于沿如例如由相对的引导件(例如，滑轮、链轮齿、齿轮等)114,116限定的行进路径T1横移垫112。第二输送机组件102也包括连续带120和多个垫122。垫122由带120承载，并且带120被驱动用于沿如例如由相对的引导件(例如，滑轮、链轮齿、齿轮等)124,126限定的行进路径T2横移垫122。输送机组件100,102可相同或可不相同。无论如何，输送机组件100,102被布置用于在输送区域140处(一般性提及)与膜50的相对主表面130,132接合(例如，夹持)。特别地，当沿行进路径T1驱动第一输送机组件100的带110时，对应垫112中的连续的垫沿输送区域140接触第一主表面130；类似地，当沿行进路径T2驱动第二输送机组件102的带120时，对应垫122中的连续的垫沿输送区域150接触第二主表面132。当一前一后操作时，那么输送机组件100,102在传送方向D上将膜50从取走装置24的入口侧74传送到出口侧76(图2)。

输送机组件100,102可相同或可不相同。另外，提供给对应输送机组件100,102的垫112,122可相同或可不相同。然而，在一些实施方案中，第一输送机组件100的垫112中的至少两个或第二输送机组件102的垫122中的至少两个被构造成用于在彼此紧邻布置时沿输送区域140的至少一部分建立重叠关系。例如，根据本发明原理的并且可与输送机组件100,102中的一者或两者一起使用的垫(或“成角度的垫”)180的一个实施方案示出于图4A至图4E中。作为参考，图4A的例图与图4B的例图相同，不同的是，为了便于理解从图4A的视图中省略了各种元件编号。垫180包括基部190和接触构件192。基部190被构造成用于有利于安装到对应带112,122(图6)并且用于支撑接触构件192。接触构件192建立了被构造成用于接合、接触或夹持膜的接触面194。

在一些实施方案中，基部190和接触构件192由不同的材料分立地形成并且随后装配。例如，基部190可为相对硬的材料，诸如金属或金属合金(例如，铝)，而接触构件192为非常适合于与薄膜非破坏性接触的相对可变形的或有弹性的材料(例如，硅橡胶)。还设想了其它材料，并且在另外的其它实施方案中，垫180为由单一材料或组合物形成的均质整体主体(例如，垫180为金属、聚合物等的整体块)。无论如何，垫180建立了接触面194以具有有利于以上提到的重叠关系的几何特征部。

例如，接触面190形成或限定第一边缘或前缘200以及相对的第二边缘或后缘202。作为参考，术语“前导的”和“后尾的”是指在垫180沿输送区域140(图3)在传送方向X上(识别于图4B和图4C)横移时接触面194相对于膜50(图3)的空间取向。更具体地，在接触面194进入输送区域140时，接触面194初始在前缘200处接触或夹持膜50，如以下更详细所述。前缘200和后缘202各自在相反的第一侧边缘204和第二侧边缘206之间延伸。在第一侧边缘204和第二侧边缘206之间延伸的前缘200的至少一部分限定不垂直于且不平行于传送方向X的线或平面。在第一侧边缘204和第二侧边缘206之间延伸的后缘202的至少一部分限定不垂直于且不平行于传送方向X的线或平面。关于这些任选的实施方案，虽然前缘200相对于第一侧边缘204和第二侧边缘206的形状或布置可与后缘202的形状或布置相关，但前缘200和后缘202为彼此的相反镜像(例如，图4A和图4B的顶部平面图中的接触面194的形状为非对称的)。

在一些实施方案中，前缘200在第一侧边缘204和第二侧边缘206之间的延伸包括或限定第一区段210和第二区段212。第一区段210与第一侧边缘204相交并且从第一侧边缘204延伸。第一区段212与第二侧边缘206相交并且从第二侧边缘206延伸。在一些实施方案中，第一区段210和第二区段212在延伸时为线性的(至少在图4A和图4B的顶部平面图中)并且在过渡点214处相交。至少第二区段212被布置用于限定与传送方向X的角度关系(例如，不垂直于且不平行于传送方向X)。例如，由第一区段210的延伸建立的平面或线与平行于传送方向X并且穿过前缘200和第一侧边缘204的相交点的线L1形成了角度A。在一些实施方案中，角度A接近直角(例如，89°至91°)。相反地，由第二区段212的延伸建立的平面或线与平行于传送方向X并且穿过前缘200和第二侧边缘206的相交点的线L2形成了角度B。在一些实施方案中，角度B为锐角，例如大约70°至89°。在一些实施方案中，前缘200的大部分长度由第二区段212限定(例如，第二区段212的直线长度(例如，第二侧边缘206与过渡点214之间的直线距离)大于第一区段210的直线长度)。虽然前缘200在第一区段210与第二区段212之间可包括或限定一个或多个附加的直线区段，但关于其中第一区段210和第二区段212在过渡点214处相交的实施方案，角度C由第一区段210和第二区段212形成并且可小于180°(例如，大约160°至179°)。那么，相对于传送方向X，第一区段210在第二区段212的“前头”或前面。

后缘202在第一侧边缘204和第二侧边缘206之间的延伸可对应于前缘200的延伸，但以相反的方式。例如，后缘202的延伸可包括第一区段220和第二区段222。第一区段220与第二侧边缘206相交并且从第二侧边缘206延伸。第二区段222与第一侧边缘204相交并且从第一侧边缘204延伸。在一些实施方案中，第一区段220和第二区段222在延伸时为线性的(至少在图4A和图4B的顶部平面图中)并且在过渡点224处相交。至少第二区段222被布置用于限定与传送方向X的角度关系。例如，第一区段220与线L2(其另外穿过后缘202和第二侧边缘206的相交点)形成了角度D。角度D可接近直角，并且可与由前缘200的第一区段210相对于第一侧边缘204形成的角度A相同。第二区段与线L1(其另外穿过后缘202与第一侧边缘204的相交点)形成角度E。角度E为锐角，并且可与由前缘200的第二区段212相对于第二侧边缘206形成的角度B相同。角度F可由第一区段220和第二区段222形成，其可与前缘200的角度C相同。那么，相对于传送方向X，第一区段220在第二区段222的“后面”。第一区段210,220的直线长度可基本上相同(例如，在真正相同关系的5％内)；类似地，第二区段212,222的直线长度可基本上相同(例如，在真正相同关系的5％内)。在一些实施方案中，第二区段212、222基本上平行(例如，在真正平行关系的2°内)并且组合以限定接触面194的形状的长轴G。长轴G以相对于传送方向X不平行且不垂直的角度布置。

另选地，前缘200和后缘202的形状或几何形状可参考第一侧边缘204和第二侧边缘206描述。例如，在一些实施方案中，第一侧边缘204和第二侧边缘206在前缘200与后缘202之间延伸时为基本上直线的(例如，在真正直线布置的2°内)，并且可基本上平行于传送方向X(例如，在真正平行关系的2°内)。限定第一角度H的第一拐角230形成于前缘200与第一侧边缘204的相交处，限定第二角度I的第二拐角232形成于前缘200与第二侧边缘206的相交处，限定第三角度J的第三拐角234形成于后缘202与第二侧边缘206的相交处，并且限定第四角度K的第四拐角236形成于后缘202与第一侧边缘204的相交处。考虑到这些名称，关于其中第一侧边缘204和第二侧边缘206为基本上直线的且基本上平行(例如，在真正平行关系的2°内)的实施方案，第一角度H和第三角度J可基本上相同(例如，在真正相同关系的2°内)并且可接近直角(例如，89°至91°)。另外，第二角度I和第四角度K可基本上相同(例如，在真正相同关系的2°内)并且为钝角，例如大约91°至110°。

虽然前缘200已经被描述为包括或限定可辨别的第一区段210和第二区段212(并且后缘202已经被描述为包括或限定可辨别的第一区段220和第二区段222)，但在其它实施方案中，可设置更奇异的几何形状或角度的延伸(例如，前缘200的整体和后缘202的整体相对于传送方向X形成不垂直且不平行的角度)。另选地，其它有角的几何形状可结合到前缘200和后缘202中。从更一般的意义上来讲，接触面194的几何形状为使得前缘200的至少一个节段或区段以相对于传送方向X不平行且不垂直的角度布置，后缘202的至少一个节段或区段也是如此。

如由图4C的侧视图所最佳反映的，垫180可沿至少第一区段210将前缘200形成为弯曲的拐角。例如，接触面194可被看作为限定主平面P1。前缘200可被限定为在主平面P1与由垫180的前导面240建立的主平面P2之间的延伸部。考虑到这些惯例，图4C反映了沿前缘200的曲率(例如，在平行于行进方向X的横截面平面中，在第一区段210处的前缘200(最佳参见图4A和图4B)为弯曲的拐角或形成弯曲的拐角)。相比之下，直角拐角可由在接触面主平面P1与由垫180的后尾面242建立的主平面P3之间的前缘200限定。前缘200的任选的弯曲形状或弯曲拐角形式最小化了在前缘200初始与膜接触时对膜(未示出)的潜在损坏。可包括或可不包括弯曲形式的其它前缘200构造也为可接受的。

基部190的周边形状与接触面194的形状或占有面积极其相似，如以上在一些实施方案中所述。基部190形成或限定与接触面194相对的接合面250，该接合面250一般被构造用于使接合部与对应带112,122的对应表面或部件邻接(图3)。接合面250任选地在延伸时朝向后尾面242渐缩，从而形成底切区域252。如以下更详细所述，底切区域252促进了在装配完成时和在使用期间对应输送机组件100,102的铰接。另选地，可省略底切区域252。

基部190还结合了促进附接到对应带112,122(图3)的特征部。就这一点而言，在一些实施方案中，垫180适于与链式带(例如，块环链或辊链)一起使用，其中垫180被安装到链的单个联接件并由链的单个联接件承载。将垫180安装到链节可采取各种各样的形式，其中垫180和链节结合有互补安装特征部。例如，可与本发明的取走装置一起使用并且垫180(图4A至图4E)可被格式化用于安装到其的链节254的一个非限制性示例示出于图5中，连同以下所述的各种安装构件。交叉参考图4A至图5，基部190可限定或包含与链节254中的中心孔262相对应的中心孔260。如图所示，紧固件264(例如，螺栓)经由中心孔260、262将垫180附接到链节254。在一些实施方案中，中心孔260可对接触面194开放，并且可包括尺寸被设定成接收紧固件264的头部266的扩孔，由此使得在装配完成时，紧固件264与接触面194齐平或低于接触面194。另外，中心孔160可在纵向上在前缘200与后缘202之间偏移。在基部190也限定导向孔270,272，其与链节254中的导向孔274,276相对应。导向孔对270,274和272,276各自尺寸被设定成接收对应的定位销278,280；在装配完成时，定位销278,280用来限制垫180相对于链节254的枢转运动。应当理解，由图4A至图5反映的安装构造只不过是一个可接受的示例，并且链节254可采取各种各样的其它形式(其中垫180结合了与链节或其它连续带部件的设计相称的另选的安装特征部)。然而，作为参考，示例性链节254还包括或形成互补的前导链接区域290和后尾链接区域292，前导链接区域290和后尾链接区域292各自被构造用于链连接到独立的、相同形成的链节(例如，前导链接区域290和后尾链接区域292各自形成尺寸被设定成接收链接销(未示出)的横向通路；第一链节254的前导链接区域290通过穿过对应横向通路的链接销枢转连接到第二链节254的后尾链接区域292)。另外，在一些实施方案中，为了完成对链节254空间位置的控制的目的，导向组件294(一般性提及)可连接到链节254。

返回到图3，第一输送机组件100的多个垫112被识别为具有两个上述成角度的垫180a,180b。将回想到，在一些实施方案中，所有的垫112都可具有相同的构造；在其它实施方案中，多个垫112中的仅仅一些为成角度的垫，而其它的具有更常规的设计。无论成角度的垫180a,180b如何安装到对应的各个链节254a,254b(在图3的简化例图中未具体示出，但一般性提及)或其它环形带部件，在装配完成时，第一成角度的垫180a和第二成角度的垫180b彼此紧邻。相对于行进路径T1(以及传送方向X)，第一垫180a在第二垫180b的下游或“前头”。在沿行进路径T1驱动带110时，沿输送区域140的至少一部分建立了在第一垫180a与第二垫180b之间的重叠。例如，图6表示沿输送区域140(一般性提及)在传送方向X上驱动第一垫180a和第二垫180b时两个垫的布置。作为参考，当横贯至少大部分输送区域140时，接触面194a,194b基本上共面(例如，在真正共面关系的5°内)其中紧邻的垫180a,18ab的重叠布置可被识别为处于基本上共面的状态。第一(或“前导”)垫180a的后缘202a紧邻第二(或“后尾”)垫180b的前缘200b。在一些实施方案中，垫180a,180b被构造成并被布置成使得垫180a,180b在物理上不彼此接触(例如，在第一垫后缘202a与第二垫前缘200b之间产生间隙300)。然而，产生了重叠区域302，由此垂直于传送方向X的至少一个理论线304与两个垫180a,180b相交。

当接触面194a,194b不是基本上共面时也可建立重叠区域302。作为参考并且如由图7A中的输送机组件100的局部例图所反映的(其中仅第一成角度的垫180a和第二成角度的垫180b被示出为由带110承载)，行进路径T1包括如以上所述的输送区域140以及紧接输送区域140上游的卷绕区域306(相对于行进路径T1的方向)。如上所述，当垫180a,180b同时横贯输送区域140时，在一些实施方案中，对应的接触面194a,194b将为基本上共面的。然而，当垫180a,180b同时横贯卷绕区域306时，接触面194a,194b不为基本上共面的，如图所示。接触面194a,194b之间沿卷绕区域306的间隙300更明显(相比于沿其中接触面194a,194b基本上共面的输送区域140的间隙300的尺寸)，并且在垫180a,180b之间可不存在重叠区域。在沿行进路径T1将垫180a,180b从卷绕区域306驱动到输送区域140时，接触面194a,194b之间的关系开始接近如由图7所反映的基本上共面的空间布置。处于图7B阶段的接触面194a,194b不为基本上共面的，但存在重叠区域302(一般性提及)。更具体地，图7C表示图7B的布置的顶视图并且再次识别出重叠区域302；垂直于传送方向X的至少一个理论线308与两个垫180a,180b相交。换句话说，相对于传送方向X，在第二垫180b“进入”输送区域140时，第一垫后缘202a的至少一部分在第二垫前缘200b的至少一部分的“后面”(或上游)。

作为比较，图8示出了在垫310a,310b被同时驱动通过输送区域时，膜拉伸设备的取走装置的紧邻的第一垫310a和第二垫310b的更常规的构造和布置。垫310a,310b两者都提供限定矩形周边形状的膜接触面312a,312b，其中间隙314被限定在第一垫310a的后缘316a与第二垫310b的前缘318b之间(例如，当接触面312a,312b基本上共面时，诸如当横贯取走装置的输送区域时，存在间隙314)。借助该常规结构，即使当接触面312a,312b基本上共面时，也不在第一垫310a与第二垫310b之间产生重叠，这是因为不可绘制出与两个垫310a,310b相交的垂直于传送方向X的理论线。当接触面312a,312b不为基本上共面的时，诸如当第二垫310b从卷绕区域过渡到输送区域时的时间点(如以上对于图7B和7C所述)，重叠的不存在(以及垫310a,310b之间的完全间隔)甚至更明显。

本发明的重叠垫构造促进了与正在输送的膜更连续的夹持接合。例如，图9A的简化的局部例图表示取走装置24处于传送膜50的操作中的第一时间点，包括其中在输送区域140处第一垫180a与膜50局部接触并且第二垫180b在输送区域140的“上游”且不与膜50接触的第一输送机装置100的操作状态。第一垫180a在空间上被布置成使得前缘200a挤压模50，其中前缘200a的任选地弯曲的拐角呈现出非破坏性的或温和的初始夹持接合。图9B为图9A的简化顶视图表示，其中膜50与输送机组件100之间的接触区域320(在第一垫180a处)由交叉影线示出。在图9A和图9B的时间点，接触区域320包括第一垫180a的接触面194a的一部分并且开始于夹持线322(例如，第一有效夹持器接触的独立取走点)。在一些实施方案中，夹持线322基本上垂直(例如，在真正垂直关系的5°内)于传送方向X。膜50不与第二垫180b的接触面194b接触。

图9C为其中垫180a,180b已沿行进路径T1(图3)且在传送方向X上进一步推进的渐增后时间点的简化顶视图表示。虽然膜50仍未与第二垫180b接触，但第一垫180a的接触面194a处的接触区域320已在后缘202a的方向上推进(即，相比于图9B的布置，夹持线322更靠近后缘202a)。

借助第一输送机组件100(图3)的另外操作，开始膜50与第二垫180b之间的接触。例如，图9D为相比于图9C其中垫180a,180b已沿行进路径T1(图3)且在传送方向X上进一步推进的渐增后时间点的简化顶视图表示。如图所示，接触区域320现包括第二垫180b的接触面194b的一部分。夹持线322沿第一垫180a和第二垫180b两者的接触面194a,194b延伸。也就是说，由于第一垫180a和第二垫180b相对于传送方向X(并且因此相对于夹持线322)的成角度的形状，夹持线322将在“离开”第一垫接触面194a之前沿第二垫接触面194b的一部分建立(即，夹持线322在与第二垫前缘200b接合或“穿过”其之前将不完全在第一垫后缘202a上游推进)。因此，在第一输送机组件100沿传送方向X传送膜50时，从第一垫180a到第二垫180b建立了与夹持线322的连续接合。换句话说，在夹持线322可越过间隙300时，在夹持线322从第一垫180a推进到第二垫180b时，夹持线322的至少一部分始终由接触面194a,194b中的一者或两者支撑。已惊人地发现，本发明的重叠垫构造最小化由垫渐进式夹持的膜例如在一些实施方案中厚度大约为17微米的高度薄的膜中缺陷的形成和/或蔓延。

返回到图6，在一些实施方案中，垫180a,180b的形状被设定成且被布置成使得间隙300的宽度不均一(包括如图所示当对应的接触面194a,194b基本上共面时)。例如，间隙300的线性宽度沿第一垫后缘202a的第一区段220a且沿第二垫前缘200b的第一区段210b增加。该任选的构造促进在垫横贯行进路径T1(图3)的区域时垫180a,180b之间的空隙，该空隙可另外暂时使垫180a,180b相对于彼此枢转。在相关实施方案中并且另外参考图10，任选的底切区域252有利于带110向内铰接或弯曲。例如，关于其中环形带110为链并且垫180安装到第一链节254a的实施方案，链110可被铰接或弯曲成使得第一链节254a朝向第二紧接上游的链节254b枢转(并且/或反之亦然)。借助该运动，垫180的后尾面242在空间上朝向第二链节254b平移，包括在底切区域252处现与接合面250接触的第二链节254b的一部分。在提供的情况下，接合面250沿底切区域252的渐缩形状允许两个链节254a、254b相对于彼此更明显的铰接(相比于其中省略底切区域252的构造)。

返回到图3，在一些实施方案中，提供给第一输送机组件100的全部的多个112垫可具有以上对于成角度的垫180(图4A至图4E)所述的构造。在其它实施方案中，第一输送机组件100的多个垫112中的少于全部但至少一些具有以上对于成角度的垫180所述的构造。例如，多个垫112中的一些可具有不同的或更常规的形状和构型。在相关实施方案中，多个垫112中的一些可具有在尺寸、形状和材料中的一种或多种方面不同于以上所述的接触面194(图4A至图4E)的接触面(例如，并非全部的多个垫112都必须包括可弯曲的接触构件)。在一些实施方案中，例如，第一输送机组件100为现有的取走装置的一部分并且包括常规垫；常规垫中的两个或更多个(但不一定是全部)用本发明的成角度的垫180替代或后装备有本发明的成角度的垫180。在一些实施方案中，提供给第二输送机组件102的全部多个122垫可具有以上对于成角度的垫180所述的构造。在其它实施方案中，第二输送机组件102的多个垫122中的少于全部但至少一些具有以上对于成角度的垫180所述的构造。在另外的其它实施方案中，第二输送机组件102的多个122垫中没有一个具有以上对于成角度的垫180所述的构造。例如，第二输送机组件102可具有常规形式，在该常规形式中在任何紧邻的垫122对之间不建立重叠区域。另外，第二输送机组件102的垫122中的一些或全部可完全由硬材料(例如，金属)形成并且不必包括可弯曲的接触构件。无论如何，在沿输送区域140定位时，第二输送机组件102的垫122中的各个垫不必与第一输送机组件100的垫112中的对应垫对齐。

另外参考图2，取走装置24的第二轨道72可具有以上对于第一轨道70所述的构造中的任一种。例如，第二轨道72可包括相对的输送机组件，输送机组件中的至少一个包括至少两个分立的接触垫，该接触垫由环形带(例如，链)承载且各自具有以上对于成角度的垫180(图4A至图4E)所述的构造。虽然取走装置24的第一轨道70和第二轨道72被示出为平行的和固定的，但其它形式也是可接受的。例如，在美国专利6,936,209中所述的取走装置轨道布置中的任一种可与本发明的取走装置结合(例如，轨道70,72可以相对于彼此(并且对于膜50的中心线)非平行的角度布置，两个轨道70,72之间的间隔可为可调的，等)。

具体参考图1和图2，本发明的取走装置24构造，并且尤其是提供给如上所述的取走输送机组件膜接触垫的膜处理属性，可用许多不同的膜拉伸设备来实现。在一些实施方案中，据信本发明的各方面非常适合于制造聚合物光学膜，其中该膜中所用的材料的粘弹性特性被开发用于控制在加工期间当拖拽膜时在材料中引起的分子取向的量，如果有的话。对用于生产光学膜的材料的各种性质的考虑可被开发用于生产表现出诸如在光学性能方面的具有改善的特性、增加的抗断裂性或抗撕裂性、增强的尺寸稳定性、更好的加工性等等的光学膜。据此，拉伸装置22可被构造成用于完成膜50中的单轴或基本上单轴拉伸，如例如在美国专利6,916,440；6,936,209；和6,939,499中所述。从一般意义上来讲并且在一些实施方案中，沿膜的第一平面内轴线拉伸膜50同时使膜50在第二平面内轴线上且在膜50的厚度方向上收缩，其中拉伸通过抓紧膜50的边缘部分并且沿预定路径移动膜50的边缘部分来实现，该预定路径分叉以在膜50的第二平面内轴线上以及在膜50的厚度方向上产生基本上相同比例的尺寸变化。可设定预定路径的形状以便在膜50的第二平面内轴线上以及在膜50的厚度方向上产生基本上相同比例的尺寸变化。在一些实施方案中，膜50的至少一个边缘部分沿基本上抛物线的预定路径移动。在其它实施方案中，控制膜50的边缘的速度以在膜50的第二平面内轴线上以及在膜50的厚度方向上产生基本上相同比例的尺寸变化。在另外的其它实施方案中，膜50的边缘部分中的至少一个以基本上恒定的速度沿预定路径移动。在另外的其它实施方案中，拉伸装置22可采用本领域普通技术人员已知的可被构造成用于或可不被构造成用于完成单轴或基本上单轴拉伸的其它形式。

也可结合提供给本发明设备并在美国专利6,916,440；936209；和6,939,499中的一个或多个中有所描述的其它任选的属性，诸如用于在任选的移除装置30和/或任选的后调节装置32处完成膜50中狭缝的装置或技术。切割可为移动的和可重新定位的，使得其可随着适应可变最终横向拉伸比所需的取出位置的变化而变化。可使用多种切割技术，包括加热剃刀、热金属丝、激光、强IR辐射的聚焦光束或加热空气的聚焦射流。根据本发明的各方面，可拉伸或拖拽各种光学膜。膜可包括单层膜或多层膜。合适的膜公开于例如美国专利5,699,188；5,825,543；5,882,574；5,965,247；和6,096,375；以及PCT公开号WO 95/17303；WO 96/10347；WO 99/36812；和WO 99/36248中。

根据本发明原理制成的膜可用于各种各样的产品，包括偏振器、反射偏振器、二色性偏振器、对准的反射/二色性偏振器、吸收偏振器、延迟器(包括z轴延迟器)。膜可包括光学元件本身，或者它们可用作光学元件中的部件，诸如用于前投影系统和后投影系统的分光器中使用的匹配的z-折射率偏振器，或用作显示器或微显示器中使用的增亮膜。应当指出的是，本发明的装置可与长度取向机一起使用以由多层光学膜制成反射镜。

本发明的装置、系统、设备和方法提供了超越先前设计的显著改进。与提供给拉伸装置取出设备的一些或全部的膜接触垫相关联的成角度和重叠关系接近来自分立的垫或区段的连续夹持。膜在取出设备中的连续支撑对于许多类型的膜拉伸系统为高度可用的，包括操作用于拉伸薄膜的那些。

虽然本发明已参考优选实施方案进行了描述，但本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的实质和范围的前提下，可对其形式和细节进行改变。本文引用的所有专利、专利文档和出版物的完整公开内容均以引用方式并入。

Claims (25)

1.一种用于加工膜的设备，所述设备包括：

拉伸装置，所述拉伸装置用于拉伸接收的膜；和

取走装置，所述取走装置在所述拉伸装置之后接收所述膜，所述取走装置建立入口侧、出口侧和输送区域，所述输送区域与所述膜界面接触并且在传送方向上将所述膜从所述入口侧传送到所述出口侧；

其中所述取走装置包括第一轨道，所述第一轨道包括被布置成沿着所述输送区域分别接触所述膜的相背对表面的相对的第一输送机组件和第二输送机组件，所述第一输送机组件包括：

连续带，所述连续带沿着行进路径被驱动，

由所述连续带承载的分立的多个垫，每个所述垫形成用于沿着所述输送区域接触所述膜的与所述带相背对的接触面，所述接触面在相反的前缘与后缘之间延伸，所述前缘相对于所述行进路径布置在所述后缘的下游，

其中所述多个垫包括紧邻第二垫的第一垫；

并且另外，其中所述第一垫和所述第二垫被构造成并被布置成使得在所述第一垫和所述第二垫沿着所述输送区域横移时，所述第一垫的后缘与所述第二垫的前缘重叠以形成重叠区域，在所述重叠区域中，所述第一垫和所述第二垫在物理上不彼此接触并且垂直于所述传送方向的至少一条线与所述第一垫和所述第二垫两者相交。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述行进路径还包括通向所述输送区域的卷绕区域，并且另外，其中所述第一垫和所述第二垫被构造成并被布置成使得在所述第一垫和所述第二垫沿着所述卷绕区域的至少一部分横移时，所述第一垫的后缘不与所述第二垫的前缘重叠。

3.根据权利要求1所述的设备，其中在所述第一垫和所述第二垫沿着至少大部分所述输送区域横移时，所述第一垫的后缘与所述第二垫的前缘重叠。

4.根据权利要求1所述的设备，其中由所述第一垫和所述第二垫中的每个垫的接触面的形状限定的主中心轴线与所述传送方向不垂直且不平行。

5.根据权利要求1所述的设备，其中由所述第一垫和所述第二垫的前缘的大部分限定的平面与所述传送方向不垂直且不平行。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一垫和所述第二垫被构造成并被布置成使得在所述第一垫和所述第二垫的沿着所述输送区域的瞬时位置处，垂直于所述传送方向的线穿过所述第一垫和所述第二垫。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一垫和所述第二垫中的每个垫的接触面还限定相反的第一侧边缘和第二侧边缘，所述前缘和所述后缘在对应的第一侧边缘和第二侧边缘之间延伸。

8.根据权利要求7所述的设备，其中对于所述第二垫：

在所述前缘与所述第一侧边缘之间限定第一拐角；以及

在所述前缘与所述第二侧边缘之间限定第二拐角；

其中所述第一拐角的角度不同于所述第二拐角的角度。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一拐角的角度大于90°。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第二拐角的角度为90°。

11.根据权利要求7所述的设备，其中对于所述第二垫，所述前缘在从所述第一侧边缘延伸时限定第一区段并且在从所述第二侧边缘延伸时限定第二区段，并且另外，其中所述第一区段与所述第二区段的相交限定小于180°的角度。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一区段的长度大于所述第二区段的长度。

13.根据权利要求7所述的设备，其中对于所述第二垫：

在所述前缘与所述第一侧边缘的相交处限定第一拐角；

在所述前缘与所述第二侧边缘的相交处限定第二拐角；

其中所述第一拐角的角度不同于所述第二拐角的角度。

14.根据权利要求13所述的设备，其中对于所述第二垫：

在所述后缘与所述第二侧边缘的相交处限定第三拐角；以及

在所述后缘与所述第一侧边缘的相交处限定第四拐角；

其中所述第三拐角的角度接近所述第一拐角的角度，并且所述第四拐角的角度接近所述第二拐角的角度。

15.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一垫和所述第二垫各自将对应的前缘形成为弯曲拐角。

16.根据权利要求1所述的设备，其中所述连续带为包括多个互连联接件的链，并且另外，其中所述多个垫中的相应的垫附接到所述多个联接件中的各个联接件。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述第一垫与对应的联接件之间的附接线在对应的前缘与后缘之间偏移。

18.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个垫还包括第三垫，并且另外，其中所述第三垫的形状不同于所述第一垫和所述第二垫的形状。

19.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个垫中的每个垫具有相同的形状。

20.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一输送机组件位于所述第二输送机组件下方。

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述第二输送机组件包括：

连续带；

多个分立的垫，所述多个分立的垫由所述连续带承载并且各自形成用于沿着所述输送区域接触所述膜的接触面；

其中所述第二输送机组件的所述垫中的至少一个垫的接触面限定与所述第一垫的接触面相同的形状。

22.根据权利要求20所述的设备，其中所述第二输送机组件包括：

连续带；

多个分立的垫，所述多个分立的垫由所述连续带承载并且各自形成用于沿着所述输送区域接触所述膜的接触面；

其中所述第二输送机组件的所述垫中的每个垫的接触面具有不同于所述第一垫的形状的形状。

23.根据权利要求1所述的设备，其中所述取走装置还包括第二轨道，所述第二轨道包括被布置成沿着所述输送区域分别接触所述膜的所述相背对表面的相对的第一输送机组件和第二输送机组件，所述第二轨道与所述第一轨道隔开，并且另外，其中所述第二轨道的所述第一输送机组件包括：

连续带，所述连续带沿着行进路径被驱动；

多个分立的垫，所述多个分立的垫由所述连续带承载并且包括与所述第一轨道的所述第一垫和所述第二垫相同的第一垫和第二垫。

24.根据权利要求1所述的设备，其中所述拉伸装置被构造成在纵向上输送所述膜，并且另外，其中所述取走装置的所述传送方向与所述纵向成直线。

25.一种加工膜的方法，所述方法包括：

在拉伸装置内输送膜；

在所述拉伸装置内拉伸所述膜；以及

用取走装置在所述拉伸装置的下游在传送方向上传送所述膜，所述取走装置包括具有相对的第一输送机组件和第二输送机组件的第一轨道，所述第一输送机组件包括由连续带承载的分立的多个垫，所述多个垫包括彼此紧邻并且各自限定具有前缘和后缘的接触面的第一垫和第二垫；

其中所述用取走装置在所述拉伸装置的下游在传送方向上传送所述膜的步骤包括所述第一输送机组件和所述第二输送机组件分别接合所述膜的相背对表面，所述第一垫和所述第二垫相继与所述膜接触，以及所述膜沿垂直于所述传送方向的夹持线与所述第一垫和所述第二垫两者接触。