CN1132140A - 热位移t-机头 - Google Patents

Abstract

揭示的是一种所设计的热位移T-机头，致使机头缝形间隙(24)的初始调节可在大范围内容易准确地进行，且热位移传动机构对机头缝形间隙(24)的控制能力得到改进。形成一对模唇(22，23)作为柔性模唇。手动机头螺栓(28)排列在一柔性模唇(22)上，同时由热位移传动机构自动操作的机头螺栓(30)排列在另一柔性模唇(23)上，手动螺栓(28)的排列间距比自动操作机头螺栓(30)的排列间距短。

Description

热位移T-机头

本发明涉及一种用于膜，片等挤出机的热位移T-机头，尤其是涉及对所设计的热位移T-机头的改进，致使在模唇之间形成的机头缝形间隙通过利用机头螺栓的热膨胀和热收缩来进行调节。

这种类型的T-机头有一对固定的和可移动的或柔性的模唇。将机头螺栓连接到柔性模唇上以便调节在固定的和柔性的模唇之间所形成的机头缝形间隙。机头螺栓用于调节机头缝形间隙，由此调整所形成的薄膜或类似物的厚度。

传统的T-机头包括这样设计的模唇，通过控制热位移致动器的热膨胀和收缩来自动调节机头缝形间隙(例如日本未审专利申请公开kokoku 5-40993)，除此之外还有手动操作机头螺栓的模唇。

图5显示了常规的T-机头，它设置了反向动作致动器。分别在A-机头体60和B-机头体61的顶端形成柔性模唇62和固定模唇63。机头缝形间隙64由模唇62和63各自相对的表面形成。

在有柔性模唇62的A-机头60中，安装法兰65伸出到模唇62上方，热反向动作致动器66的一端被拧紧固定到法兰65上。

基本上，热反向动作致动器66包括一加热护套68(它被一机头螺栓67共轴穿过)，和一装配在此护套68上的可调节加热器69致使与其外圆因表面紧密接触。

在这种情况下，T-机头是一只推机头，机头螺栓67的末端穿过一导管71(此导管用于对螺栓导向，相对于加热护套68移动)并紧靠着柔性模唇62。将一调节螺丝70接到机头螺栓67基部端头。机头螺栓67的压力最初由手动操作进行调节，这样螺丝70就被拧入热护套68的自由端头。将低热膨胀系数铸铁或工程陶瓷，例如碳化硅用作机头螺栓67的材料。另一方面，热护套68和调节螺丝70是由钢等等形成的。护套68的材料具有较高的热膨胀系数。

在此反向动作致动器中，机头螺栓67和热护套68具有不同的热膨胀系数，因此护套68的自由端受热向上延伸。因为机头螺栓67是由低热膨胀系数铸铁或工程陶瓷形成的，因此它的热膨胀低于热护套68的热膨胀系数。归因于此热膨胀的差别，它的基部法兰上表面和下表面向上移动。因此在柔性模唇62上的压力负载被降低，致使机头缝形间隙64被加宽。与此相反，如果冷却热护套68，热护套68要比机头螺栓67更高程度地收缩。因此，机头螺栓67相对动作致使压下柔性模唇62，而机头缝形间隙64变窄。

因此布置在T-机头出口处的是一用作探测装置的红外厚度显示器，用于测量挤出的薄膜或类似物的厚度。根据厚度显示器测量的结果通过控制加热该加热护套(68)的加热器(69)的温度可将薄膜厚度自由调整到一恒定数值。

作为新式实用自动的热位移型T-机头，除了图5所示的单推机头以外，还有一些机头设置了推拉热位移传动装置，该装置适于配装在推-拉两方向位移柔性模唇上，还有一些机头设置了用热位移传动装置能自动调节机头缝形间隙64的机构，该机构带有完全或部分可弯曲的固定边模唇。

然而，在用热位移传动机构调节机头缝形间隙的情况下操作变量小，热膨胀或收缩低，致使调节范围窄。因此对机头缝形间隙的初期调节的操作实际上是困难的。

特别是在推和拉柔性模唇两者之中，由于螺杆部分之间的后冲与机头螺栓和加热护套相啮合，因此当加热器温度涉及加热和冷却两方面时，它必须通过空区。这样，控制能力就被明显降低。

因此本发明的目的是提供一种所设计的热位移T-机头，致使机头缝形间隙的初期调节容易地并在大范围内准确地进行，而且热位移传动机构对机头缝形间隙的控制能力得到改进。

为了实现以上目的，根据本发明，提供一种热位移T-机头用于调节一对模唇之间的机头缝形间隙，这是通过推和拉模唇宽度方向的许多机头螺栓来进行的。此对模唇是作为可动模唇形成的，该可动模唇之一上有排列的手动机头螺栓，而另一个模唇上有通过热位移传动机构自动操作的机头螺栓。手动操作的机头螺栓排列间距要比自动操作的机头螺栓排列间距短。

每个热位移传动机构都可以是一热直接作用的传动机构，它包括一加热器和一加热护套，该传动机构的一端固定到机头的安装法兰上，另一端构成接近可移动模唇边的自由端，并在其上紧紧地配置该加热器，优选将每个机头螺栓通过锁紧螺母固定地连接到加热护套的自由端面。

另一方面，每个热位移传动机构可以是一热反向作用传动机构，它包括一加热器和一加热护套，该传动机构的一端固定到机头的安装法兰上，另一端构成从可移动模唇侧面摇控器上的自由端，并在其上紧紧地配置该加热器，加热护套是由热膨胀系数比机头螺栓材料的热膨胀系数高的材料构成的，优选将每个机头螺栓通过锁紧螺母固定地连接到加热护套的自由端面。

然而，优选的是加热护套有一与安装机头法兰阴螺纹部分螺纹啮合的阳螺纹部分，并将其以这样一种方式固定配置，即将螺母各自安装并分别拧紧在安装法兰两面的阳螺纹部分上。

根据本发明，手动机头螺栓用于与用热位移传动机构自动操作的机头螺栓配合。机头缝形间隙是由手动机头螺栓进行初期调节的。在挤出机的自动操作期间，通过热位移传动机构自动调节机头缝形间隙以控制厚度断面。

在用手动机头螺栓最初调节机头缝形间隙时，巨大的操作力由机头螺栓作用到可移动或柔性模唇上。由于这些机头螺栓的排列间距相当短，此外，柔性模唇可根据需要变形，调节范围可被加宽。

并且，通过另外使用锁紧螺母(它们用于拧紧每个机头螺栓和加热护套)可以消除反冲，因为该反冲是以这种方式消除的，因此在加热器温度的加热升温侧和冷却降温侧之间不存在跨越该范围的空区。因此，每个柔性模唇的位移都随着加热护套的膨胀和收缩而线性变化，从而确保改进的可控性。

图1是根据本发明的一个实施方案的热位移T-机头的局部视图，它设置了热直接作用类型的热位移传动机构；

图2所示为当机头螺栓和热位移传动机构的加热护套之间在螺纹铰接部分存在反冲时，所建立的温度和柔性模唇位移之间的关系曲线。

图3所示为当在螺纹铰接部分无反冲时，所建立的温度和柔性模唇位移之间的关系曲线。

图4是根据本发明另一实施例的热位移T-机头的局部视图，它设置了反向作用类型的热位移传动机构；

图5是常规热位移T-机头结构的局部视图。

现在参考附图详细叙述根据本发明一实施方案的热位移T-机头。

图1是本发明实施方案的一种设备的剖视图，该设备应用于自动热位移T-机头，该机头用于双轴取向薄膜的成型。

连接到挤出机上的T-机头包括第一和第二固定机头体20和21。每个机头体20和21都有一柔性模唇。尤其是，机头体20和21分别装备了第一和第二柔性模唇22和23，它们分别从机头体底端伸出于是在它们之间形成一机头缝口。第一和第二柔性模唇22和23的各相对表面限定了一机头缝形间隙24，熔融树脂从中穿过。

当树脂从机头缝形间隙24挤出时，就被成型为一种薄膜，随后它被挤到一对辊25和26之间的间隙中，这对辊布置在第一和第二机头体20和21的下边。然后，树脂膜就从辊25和26之间连续拉出。

机头螺栓用来调节机头缝形间隙24，包括预定数量的用于第一机头体20的手动机头螺栓28和用于第二机头体21的机头螺栓30，它们通过热位移传动机构自动操作。

手动机头螺栓28沿着第一机头体20的第一柔性模唇22在机头的宽度方向排列。螺栓28在宽度方向的排列间距比用于第二机头体21的第二柔性模唇23的热位移机头螺栓30的间距短。对于T-机头宽度例如为1300mm的情况，机头螺栓28和30的排列间距可分别调节到20mm和30mm。因此，机头螺栓28以较短的间隔排列。

每个推-拉类型的手动机头螺栓28在其末端部分都形成一阳螺纹部分33。机头螺栓28在拧入柔性模唇22之后通过锁紧螺母34卡紧阳螺纹部分33从而将其连接到柔性模唇22上。第一机头体20设置一内螺纹支承部分31。每根机头螺栓28外圆周表面上的阳螺纹部分32被螺丝装配在支承部分31中。因此，用一工具手动旋转每根机头螺栓28的头35能使柔性唇22可推或拉，以致使机头螺栓28向前或后退。

另一方面，具有推和拉型式的每个自动操作机头螺栓30，在其末端部位都有一形成的阳螺纹部分40，并通过螺纹啮合与柔性模唇23相适应，通过锁紧螺母41夹紧螺纹部分40而使该螺栓稳固地连接到模唇23上。

在此实施例中，使用一热直接作用传动机构作为热位移传动机构，该机构促使机头螺栓30推和拉柔性模唇23，该直接作用传动机构由加热护套42和紧紧安装在该护套42上的套筒加热器44组成。机头螺栓30被共轴嵌在加热护套42之中，其阳螺纹部分40拧入护套42自由端的阳螺纹中。机头螺栓30通过锁紧螺母45而固定到加热护套42上，尤其是，免得它被松开。

另一方面，在加热护套42的固定端上形成阳螺纹部分38。由第二机头体21伸出安装法兰37，通过其两侧的第一和第二控制螺母46和47的夹紧而固定此阳螺纹部分38。螺母46和47用作锁紧螺母，此外，还用于手动推拉机头螺栓30。

如果加热护套42通过加热器44加热，则在以这种方式构成的热位移传动机构中，当护套42经受热膨胀时，机头螺栓30挤压柔性模唇23使机头缝形间隙24变窄。与此相反，通过冷却该加热护套42可使此机头缝形间隙变宽。

另一方面，在以推的方向手动调节柔性模唇23时，在顶先拧松第二操作螺母47之后再拧紧第一操作螺母46。于是加热护套42朝着柔性模唇23移动它的位置，致使该模唇23被连接到护套42上的第二机头螺栓逐渐压迫。与此相反，在以拉方向调节柔性模唇23时，先松开第一操作螺母46之后再拧紧第二操作螺母47。于是，加热护套42朝着离开柔性模唇23的方向移动它的位置，致使模唇23被拉开。

以下叙述的是与挤出机自动操作有关的实施方案操作。

首先叙述机头螺栓用于机头缝形间隙24的初始调节操作。

在此初始调节中，主要使用手动机头螺栓28，而自动操作的机头螺栓30被固定。为了调整每个加热护套42在柔性模唇23边上的位置，为此，在单独拧紧第一和第二操作螺母46和47之后拧紧锁紧螺母45，则护套42和机头螺栓30的相对位置被移动。

接着，推或拉柔性模唇22以调节机头缝形间隙24。在此情况下，通过用一工具转动手动机头螺栓28而将机头缝形间隙24调节至一预定尺寸。在这种调节机头缝形间隙24的情况下，可将一很大的操作力从机头螺栓28施于柔性模唇22。此外，由于如前面所述，螺栓28的排列间距短，因此机头缝形间隙24可在整个宽度范围容易地进行调节。

在以这种方式进行机头缝形间隙24的初始调节之后再开始成型操作。

挤出的薄膜的厚度分布曲线用厚度指示仪在整个宽度范围内测定，由加热器44加热的加热护套42的温度也同时进行测定。将所测得的厚度分布曲线与预先存入的指标分布曲线进行比较，由此计算出薄膜的不匀度。在此自动控制模式中，只要开始操作就开始形成瞬时分布曲线。如果薄膜厚度的不匀性小于参考值时，就可开始生产操作而不必改变自动控制模式。

另一方面，如果薄膜厚度的不匀性大于参考值，则在将操作模式改为手动操作模式之后，以与前述初始调节相同的方式通过手动操作手动机头螺栓28而调节机头缝形间隙24的尺寸。由于被热位移传动机构所形成的模唇位移基本上是很小的，因此为了补充此调节就通过手动机头螺栓28用很大的操作变量来进行此调节。当确认厚度的不匀性通过调节而减小时，再开始以自动操作模式进行生产操作。

当以这种方式继续进行自动操作模式时，由热位移传动机构自动操作的机头螺栓30的移动就促使从推进行程改为拉伸行程。

在此情况下，在每根机头螺栓30的阳螺纹部分40和加热护套42的阳螺纹部分之间有一反冲。柔性模唇23的位移最初与基于温度变化的加热护套42的位移成比例，前者被对应于此反冲的范围减小。图2是一曲线图，表示当存在反冲时在加热器44温度变化和柔性模唇23之间所建立的关系曲线。在一定范围内，加热护套42的位移由反冲抵消，即使加热器44的温度变化该位移也不能直接涉及柔性模唇23的位移。在图2中，柔性模唇23的位移为零区域相当于反冲区。该反冲区跨越加热器温度加热上升边和冷却下降边之间的界限。模唇位移毕竟基本上被降低了。

为避免这样，将锁紧螺母45拧紧并锁定。于是在以螺纹彼此啮合的机头螺栓30和加热护套42之间的反冲就被螺母45完全消除了。因此平滑的连续线性控制就可被连续而不进入相应于反冲区的空区，例如，如图3所示。

此外，可以设置一报警装置，并且在厚度分布曲线达到其可允许的最大或最小极限值情况下(这是由于自动操作过程中任何干扰，例如树脂性能的变化所造成的)，如果需要可以计算出手动机头螺栓28的优选操作变量并给以显示。

在此情况下，操作者可在观看该显示的同时快速响应操作手动机头螺栓28。

图4是根据本发明第二实施方案的热位移T-机头的视图。

在此实施方案中，如在第一实施方案中那样，排列着手动机头螺栓，它们作为机头螺栓28连接在第一机头体20上。热反向作用传动机构被用作热位移传动机构来推动机头螺栓30，它们连接在第二机头体21上，推和拉柔性模唇23。如在第一实施方案中那样，机头螺栓28的排列间距小于机头螺栓30的排列间距。

每个热反向作用传动机构包括一加热护套51和紧紧安装在护套51上的护套加热器52。机头螺栓30共轴嵌入加热护套51中，在其末端部分上的阳螺纹部分53由锁紧螺母54固定在柔性模唇23上。机头螺栓30另一边的阳螺纹部分58与加热护套51的自由端螺纹啮合，并用锁紧螺母59固定到护套51上免得它被松开。当拧紧螺母59时，阳螺纹部分58的反冲被扼制，因此如在第一实施方案中那样，机头螺栓30被固定到加热护套51上。

另一方面，在加热护套51固定端上形成阳螺纹部分73。此阳螺纹部分73通过从第二机头体21伸出的安装法兰50两边的第一和第二操作螺母56和57的夹紧而被固定。螺母56和57用作锁紧螺母，此外，还用于加热护套51的初始定位。

在手动操作以推的方向调节柔性模唇23时，在先松开第二操作螺母57之后再拧紧第一操作螺母56。于是加热护套51朝着柔性模唇23移动它的位置，结果连接到护套51上的机头螺栓30就逐渐压迫模唇23。在以拉方向调节柔性模唇23时，与此相反，在先松开第一操作螺母56之后再拧紧第二操作螺母57。于是，加热护套51远离柔性模唇23移动它的位置，结果模唇23被拉开。

在此热反向作用传动机构中，分别使用不同热膨胀系数的材料用于机头螺栓30和加热护套51。例如，将不锈钢用于加热护套51，而低热膨胀的铸铁或工程陶瓷被用作机头螺栓30的材料，因此螺栓30的热膨胀小于护套51的热膨胀。

当加热护套51被加热时，由于热膨胀不同，螺栓30的伸长小于护套51的伸长，于是拉开机头螺栓30。结果，柔性模唇23的压力负载被减小，因此机头缝形间隙24被加宽。

当加热护套51被冷却时，与此相反，它比机头螺栓30收缩得多，结果螺栓30压下柔性模唇23，于是使机头缝形间隙24变窄。

根据以这种方式排列的实施方案，通过手动机头螺栓28进行机头缝形间隙的初始调节，而以与第一实施方案中相同的方式通过热反向作用的传动机构进行对厚度分布曲线的自动控制操作。

在自动操作过程中，机头螺栓30和加热护套51(它们相互螺纹啮合)之间的反冲通过锁紧螺母56被消除，结果，柔性模唇23的变化可以像第一实施方案那样随着加热护套51的温度的线性变化而进行。

根据本发明，如上所述，形成一对作为可移动模唇的模唇，该可移动模唇之一上排列着手动机头螺栓，而另一模唇则有通过热位移传动机构自动操作的机头螺栓。由于手动机头螺栓的排列间距小于自动操作机头螺栓的排列间距，因此机头缝形间隙可通过手动机头螺栓在整个宽度范围用令人满意的效果进行初始调节。

另一方面在自动操作过程中在厚度分布曲线控制时，机头缝形间隙可通过热位移传动机构自动调节。此外，根据操作条件，通过热位移传动机构的调节可由手动机头螺栓调节机头缝形间隙来补充。

此外，在每一加热位移传动机构中，都可通过锁紧螺母固定加热护套和机头螺栓之间的螺纹连接部分而消除反冲。因此，当每个机头螺栓的移动从推冲程变为拉冲程或从拉冲程变为推冲程时，都没有空区，因此对柔性模唇位移的控制能力被进一步改进。

在显示并叙述本发明的优选实施方案的同时，应当明白此揭示只是为了说明的目的，在不脱离本发明范围(如在附加的权利要求中所规定的)情况下可以进行多种变化的改进。

Claims (7)

1.一种通过由一对柔性模唇(22，23)之间限定的机头缝形间隙(24)挤出熔融树脂的片材的热位移T-机头，其中T-机头适于调节机头缝形间隙(24)，所说T-机头特征在于包括排列在柔性模唇(22)之上的许多手动机头螺栓(28)，和通过热位移传动机构自动操作的许多机头螺栓(30)，自动操作的机头螺栓(30)排列在另一柔性模唇(23)上，手动机头螺栓(28)的排列间距比自动操作的机头螺栓(30)的排列间距短。

2.根据权利要求1的热位移T-机头，特征在于每个所说的热位移传动机构是一热直接作用的传动机构，它包括一加热器(44)和一加热护套(42)，并且有一固定到机头安装法兰(37)上的末端，另一末端构成邻近柔性模唇(23)边上的自由端，在该护套上紧紧固定着加热器(44)。

3.根据权利要求2的热位移T-机头，特征在于每个所说的自动操作机头螺栓(30)都被锁紧螺母(45)固定地夹紧在加热护套(42)的自由端上。

4.根据权利要求3的热位移T-机头，特征在于所说的加热护套(42)有一与机头安装法兰(37)的阴螺纹部分螺纹啮合的阳螺纹部分(38)，并以这样的方式固定定位，即，螺母(46，47)分别在安装法兰(37)的两侧安装并拧紧在阳螺纹部分(38)上。

5.根据权利要求1的热位移T-机头，特征在于每个所说的热位移传动机构都是一热反向作用的传动机构，它包括一加热器(52)和一加热护套(51)，并且一端固定到机头的安装法兰(50)上，另一端构成远离柔性模唇(23)边上的自由端，加热器(52)紧紧固定在该护套上，所说的加热护套(51)是由热膨胀系数高于机头螺栓(30)材料的膨胀系数的材料构成的。

6.根据权利要求5的热位移T-机头，特征在于每个所说的机头螺栓(30)都通过锁紧螺母(59)固定地拧紧在加热护套(51)的自由端边上。

7.根据权利要求6的热位移T-机头，特征在于所说的加热护套(51)有一阳螺纹部分(73)，它与机头安装法兰(50)的阴螺纹部分螺纹啮合，该护套以这种方式固定定位，即螺母(56，57)分别安装并拧紧在安装法兰(50)两侧的阳螺纹部分(73)上。

Images