CN1105002C - 薄卷材静态切碎机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄卷材的切碎，并特别涉及薄卷材边缘修边的切碎。所推荐的薄卷材切碎装置包括：一个输入部分(10)，用来接纳要被切碎的卷材；一个加速部分(18)，加速由输入部分接纳的卷材的前端。优选地，该装置还包括位于输入部分和加速部分之间的至少一个穿孔装置或刀具(13)。本发明还涉及切碎薄卷材的方法，包括以下步骤：提供一进入的卷材和加速该进入的卷材的前端，例如通过使该卷材接触穿孔装置，从而撕开所述前端。

Description

薄卷材静态切碎机

发明领域

本发明与薄卷材的制造有关，尤其与薄卷材边缘修边的分离有关。

发明背景

本发明适用于薄卷材，如PET(季戊四醇)，PEN(聚对萘二甲酸乙二酯)，它们的共聚物，所有其它聚合物的卷材，及无纺或纺织薄片或卷材；例如它适用于铝薄片或诸如此类；这类薄卷材或薄膜具有的厚度小于几微米，例如36微米。薄卷材如PET(季戊四醇)，PP(聚丙烯)，PA(聚酰胺)，PS(聚苯乙烯)，PEN(聚对萘二甲酸乙二酯)，或其它聚合物的卷材目前是通过模具沿两个方向拉伸卷材厚件来制造。该卷材在拉幅炉中受拉伸，在那里它承受各种加热和调整步骤；其后它被传送到卷材机，在那里它被卷紧。在炉内，卷材的边缘被夹紧，在卷材每一边的夹子在幅散轨上移动，使得实施卷材的横向(侧向的)的拉伸。

因此在卷材被卷紧之前，通常修整它的边缘。在现有的制造装置中，卷材修整下的边缘可以切成碎片并输送到挤压装置。一种现有技术的切碎或磨碎装置描绘于图1。从卷材上修整下来的边缘1输送进垂直滑槽3，其后输送进磨碎机5；在磨碎机中，修整边缘由在含有固定刀具的壳体内转动的转动刀片或类似的刀具切成小片或碎片。磨碎的边缘由风选机6吸取，并提供给旋风分离器7，在那里空气从磨碎的卷材中分离。在旋风分离器的底部加速的磨碎的卷材然后可以由风选机8吸取，并传送到用于送料给挤压装置的碾磨机9。

这种装置不能用于切碎12微米或更薄厚度的薄膜。在移动刀具和固定刀具之间的必要机械间隙使得卷材不能被刀具切割，而可能缠绕在刀具上，这导致卷材的拉扯；旋风分离器可能不得不是超尺寸的，以便从用于输送它们的空气中分离薄膜的微粒或碎片。

此外，如果刀具的速度高于卷材的速度，这种现有的切碎装置可能产生一些问题；在这种情况下，切碎装置可能拖拽边缘的修边，并产生边缘修整的纵裂组织问题；这导致卷材滚筒上的不规则边缘。最后，在现有的装置中，卷材应当被导向到固定的刀具；如果卷材被转动刀具碰上，这可能引起卷材的拉扯。但是对于薄膜来说，保证将卷材精确传送到固定刀具是困难的。

这些问题不仅在这种类型的装置和这种类型的卷材中才能碰到。更通常地，在许多应用中，例如对可出售的薄卷材的精加工，存在对所有类型薄卷材的切碎装置的需要。因此，对于切碎装置存在一种需要，即它可以运用于薄膜；这种装置优选地需要以高速运转，即速度达到每分钟几百米(每秒几米)而空气量减少。它不应当拖拽边缘的修边，使得绕紧的卷材产生任何不规则边缘。

发明概要

按照本发明，提供一种薄卷材的切碎装置，它包括：

-一个输入部分，它安放要被切碎的卷材；

-一个加速部分，它加速被安放于输入部分的卷材的前端，同时卷材的其余部分是在输入部分内。

优选地，该装置还包括至少一个穿孔工具，它位于输入部分和加速部分之间。穿孔工具可以包括至少一个刀具，配有一组针状体或刀片。

加速部分可包括一加速装置，它是从一组包括有文氏效应管，滚子，空气喷射加速装置中挑选出来的。它也可包括在穿孔工具上使空气产生脉动的空气脉冲装置。

在一个实施例中，输入部分包括空气传送装置。

本发明也提供切碎薄卷材的方法，包括的步骤为：

提供一进入的卷材；

加速进入的卷材的前端，使得所述前端从卷材的其余部分上撕去。

该方法还可包括使卷材接触穿孔工具的步骤，和/或脉动的空气使卷材接触穿孔工具的步骤。

本发明的简要描述

现将以非限定性举例的方式，参照附图描述实施本发明的装置，其中：

-图1是现有技术的切碎装置的示意图；

-图2是按本发明的装置的横截面示意图；

-图3是按本发明的固定刀具的前视图。

实施本发明的最佳模式

图2是按本发明的切碎装置的横截面示意图；图2的装置包括一输入导管或管10，通过管10，要被切碎的边缘修边被输入到该装置。要被切碎的边缘修边优选地沿该输入管由中速空气流传送，即气流速度至少三倍于卷材速度，并且优选地是卷材速度的6至10倍。这种高速的流动在位于切碎装置上游的边缘修边纵切装置上引起一恒定的张力；这避免了绕紧的卷材上的不规则边缘。例如，对于卷材速度7m/s，输入导管内的空气速度可大约选择60m/s。空气的流动由任何空气移动装置获得，如风扇，泵或类似物。空气到导管的输入本来已为本领域技术人员已知。

输入导管的输出连接到刀具部分12，它含有至少一个刀具13，在刀具部分中伸出；这种刀具的一实施例参照图3描述在下文。在图2的实施例中，刀具部分12包括导管的两个部分14和15，由螺栓或类似物安装在刀具13的每一侧。在刀具部分内的刀具伸出部可以由在刀具上的切碎装置的横截面区域，与紧接刀具上游或下游的刀具部分的横截面区域相比较测量出来；刀具的伸出部应足以保证卷材至少部分地切割或撕开；因此，在刀具部分中伸出的刀具区域优选地至少是刀具部分横截面区域的5％。刀具的伸出部也应小到足以保证进入的卷材可以总是穿过刀具部分12传送；这防止卷材在切碎装置中的聚集或滞塞；优选地，在刀具部分中伸出的刀具区域小于刀具部分横截面区域的50％。

刀具13的功能是在卷材中产生撕开发生点，从该点开始卷材被撕开或分离；该撕开发生点可以具有任何形状或结构，包括一个或几个孔和/或裂口。刀具因此可以包括一个或几个针状体和/或刀片或类似物；刀片可以具有锯齿或直线的外形；刀具部分可以包括多个刀具，沿空气流动的方向相间隔。还应当理解，刀具13对非常薄的卷材来说甚至可以是不必要的，例如卷材厚度小于5微米；对于这类卷材，由于切碎机的加速部分，仅对卷材的张力就足以撕开卷材；但是使用刀具可更好地保证产生相等的或相似的长度部分。

刀具部分12的输出连接到加速部分18，在这里卷材的速度被提高；在图2的实施例中，该加速部分由文氏效应喷嘴构成，在这里传送卷材缘修边的空气速度在一短距离上被加速。

本发明的切碎装置的加速部分不限于这种文氏装置；它可以使用本领域的技术人员本来已知的任何类型的加速装置，如圆周速度高于进入的卷材速度的滚子；另一解决办法是使用一附加的空气喷射器，或在加速部分中供应脉动空气。

加速部分加速进入的卷材的速度；在图2的实施例中，其中的加速部分包括文氏效应喷嘴，加速部分加速携带进入的卷材的空气速度。如果卷材是空气传送，空气速度的提高优选地在10至200％之间；在优选的实施例中，该速度在加速部分中提高100％：如果在输入部分中的空气速度是60m/s，在加速部分中的空气速度优选地是大约120m/s。

在这里，加速滚子使用在切碎装置的加速部分中，滚筒的圆周速度优选地也是高于输入到本发明切碎装置的卷材速度10至100％。

图2切碎装置的操作如下。一输入的边缘修边越过输入部分和刀具部分传送；进入的边缘修边的前端然后进入加速部分。一旦卷材的一定长度已进入加速部分，卷材的前边缘就被加速，其结果，进入的边缘被拉伸；然后它接触存在于刀具部分中的刀具，并且被穿孔或切割。由刀具形成的撕开发生点扩大，部分卷材因此被分离，并再在切碎装置的下游加速。进入部分的新的前端然后进入加速部分，并且再次开始同样过程。

对于薄卷材，如果该装置不包括刀具或穿孔工具，其操作如下：进入的边缘修边越过输入部分和刀具部分传送；进入的边缘修边的前端然后进入加速部分。一旦卷材的一定长度已进入加速部分，卷材的前边缘就被加速，其结果，进入的边缘被拉伸；然后它被撕下边缘修边的剩余部分，因此卷材的一部分分离；该部分在切碎装置的下游再加速。进入的部分的新的前端然后进入加速部分，并且再次开始同样的过程。

因此，图2的切碎装置保证卷材切割或切碎成更小的碎片或断片，而无任何移动刀具或刀片。因此它的操作比现有技术的装置更为可靠；它也适宜于任何厚度卷材的切割，包括不能在现有技术的装置上处理的薄卷材。

按本发明的切碎卷材的断片长度大体是一定的，并且特别是与卷材的机械长度或者卷材撕开的阻力无关；在空气速度为60和120m/s时，如上面的举例说明，图2的切碎装置产生卷材的断片，该断片的90％具有的长度在0.3与0.6m之间。要再提高卷材切碎断片的长度的精确度，可以在刀具部分中提供附加的空气脉动装置7，以便卷材在给定的时间间隔上接触刀具或若干刀具；该装置的操作大体是相同的。这种空气脉冲装置还对切碎的断片给予更为均等的分布，范围为0.4至0.5m。还可能使用来自这种脉冲装置中的脉冲空气来加速切碎机的加速部分中的卷材。

图3是图2切碎装置在平面A-A的横截面；它表示刀具20的前视图，示出了随附刀具部分的部件，刀具20固定在其上。图3的刀具20以平板21构成，在该平板的中心例如由冲压形成孔22；孔22的四边缘具有一组三角形针状体；孔22对应于输入导管和加速导管的横截面具有矩形形状。在图3的实施例中，刀具在导管中伸出的区域大约是导管横截面区域的10％。

应当理解，本发明不受上面描述的优选实施例的限制。例如，在图2和3的实施例中，切碎装置包括刀具部分，它连接到输入部分和加速部分。这种刀具部分可以仅包括有刀具：刀具可直接固定在输入部分和加速部分之间；如果图2组件具有允许刀具简单更换的优点，则无必要拆除输入部分或加速部分。刀具的形状不限于图3的例子：该刀具例如可以是圆形刀具。本发明的切碎装置不仅可以用于边缘的修边，也可以用于将任何类型的卷材边角料切成碎片或断片。

Claims (9)

1.一种薄卷材的切碎装置，它包括：

-一个输入部分(10)，用来接纳要被切碎的卷材；

-一个加速部分(18)，它加速由输入部分接纳的卷材的前端，同时卷材的其余部分在输入部分内；

-至少一个穿孔工具(13，20)，用来由于卷材前端的加速而被拉伸的卷材上穿孔，该穿孔工具位于输入部分和加速部分之间，所述穿孔工具优选地包括至少一个固定刀具(20)，

该切碎装置具有非移动刀具或刀片。

2.一种薄卷材的切碎装置，它包括：

-一个输入部分(10)，用来接纳要被切碎的卷材；

一个加速部分(18)，它加速由输入部分接纳的卷材的前端，同时卷材的其余部分在输入部分内；

-至少一个穿孔装置(13，20)位于输入部分和加速部分之间并且连接到加速部分，所述穿孔装置优选地包括至少一个固定刀具(20)，

该切碎装置具有非移动刀具或刀片。

3.按权利要求1或2的切碎装置，其中所述刀具包括一组针状体或刀片。

4.按权利要求1，2或3的切碎装置，其中加速部分(18)包括一个加速装置，它从一组包括有文氏效应管，滚子，空气喷射加速装置中挑选出来。

5.按权利要求1，2，3或4的切碎装置，还包括使空气在穿孔装置上脉动的空气脉动装置。

6.按权利要求1至5之一的切碎装置，其中输入部分包括空气传送装置。

7.一种使用按任一权利要求1至6的切碎装置切碎薄卷材的方法，包括以下步骤：

提供一个进入的卷材；

加速该进入的卷材的前端，从而从该卷材的其余部分上撕开所述前端，而无任何刀具或刀片移动。

8.按权利要求7的方法，还包括使卷材接触穿孔装置(13，20)的步骤。

9.按权利要求8的方法，还包括脉动空气使卷材接触穿孔装置(13，20)的步骤。

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