CN113490586B - 用于传输膜的基础结构、装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于在传输方向上传输膜的基础结构、装置和方法，特别是用于拉伸设备，其中至少一根上移动绳索和一根下移动绳索被引导并且一根上引导绳索和至少一根下引导绳索至少在一些位置夹住并夹带膜的侧边缘。

Description

用于传输膜的基础结构、装置和方法

技术领域

本发明涉及用于传输膜的基础结构、装置和方法。这种基础结构、装置和方法用于生产膜，特别是由塑料材料制成的能够延展的连续的膜。

背景技术

通常，生产这种连续的膜是通过将熔化的塑料颗粒(所谓的熔体)施加到移动的冷却体上来进行的，在移动的冷却体上冷却并由移动的冷却体移走形成膜。然后将冷却的膜与冷却体分离。这种冷却的膜也被称为“流延膜”。接下来的阶段是重新加热产生的膜以及膜的拉伸，即，例如在膜传输方向(机器方向，MD)、横向于传输方向(横向方向，TD)，最后是热固(热定型)，冷却，边缘修剪，进一步处理和卷绕膜，例如卷绕到卷筒上。

在下文中，关于术语箔、膜、“流延膜”是指，即在冷却并与冷却体分离之后呈现的(连续的)膜。这种连续的膜可以是——但不一定是——已经被拉伸的。

膜可以是所有类型的，其可以由熔体制成的材料通过挤出来制造，例如，通过扁平喷嘴将一层或多层施加到旋转冷却滚子的表面上以及随后通过由此产生的冷却来制造。这也适用于那些可以通过空气、水或者通过另外的滚子或以其他方式在远离冷却滚子的一面同时进行冷却的膜。然而，这不仅仅涉及所有的聚烯烃塑料材料，如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)、聚酯(如PET)、聚酰胺、聚乳酸(PLA)、聚苯乙烯、聚碳酸酯，还有落入上述定义的所有其他材料。

在下文中，术语“伸长”、“延展”、“拉伸”和由此推导出的术语同义使用。

图1示出了用于加热待拉伸聚丙烯膜(区域I)以进行后续TD拉伸(区域II)以及退火(区域III)和冷却(区域IV)的典型设备(或设备部分)，上图为侧视图，下图为俯视图。划分为四个区域也适用于根据本发明的膜传输装置。下面将更仔细地研究区域I和II。

在已知的膜传输装置中，膜通过链轨系统中的夹子在设备的入口11处横向夹持，并且被传输通过加热区(区域I)。在拉伸区(区域II)，两侧的夹子改变它们的方向并向外行进，由此膜相对于传输方向横向拉伸。在退火和冷却区，系统也可以改变其方向或者可以仅用于膜的传输。在设备的出口19处，膜再次被释放。

该设备具有以热空气加热的集成加热器。加热区(区域I)和拉伸区(区域II)之间的过渡如图2所示，用于链轨系统的右手侧(从MD方向看)。

区分了具有滑动的夹子的链轨系统(滑动链)和通过滚子轴承前进的链轨系统(滚子链)。滑动链与引导轨道上的夹子的滑动构件一起运行。滑动构件必须由塑料材料制成，并且必须进行润滑，这是昂贵的并且会导致污染。这些系统不能用于某些膜，如PET膜。

滚子链使用7–9个滚子轴承运行，即每个夹子都带有滚子轴承。它们基本上使用更少的润滑剂运行，价格昂贵，并且由于轴承数量众多(数千个)，很容易引起机械问题；如果这些轴承中只有一个损坏，那么整个系统就会损毁或者至少不能使用。

在预加热区(区域I)、退火区(区域III)和冷却区(区域IV)，没有或只有很小的横向力。仅非常薄且非常轻的膜在两侧支撑。

在拉伸区(区域II)中，同样，横向力由横向拉伸膜产生。然而，此处膜非常热，并且在通过拉伸区时将会变得更薄。拉伸膜所需的横向力与大型链轨系统的力和能量相互之间没有合理的关系。

在现有技术中，由于没有其他解决方案，对于具有夹子的链轨系统，大量技术用于与极低的力有关的处理。

因此，对于1米长的链条，平均每侧使用大约8个夹子，并且在回程上使用相同的数量。用于8.7米的设备的膜宽度在TDO入口处为1.2米。对于在拉伸区端部处为20μm的膜厚度，此处的膜厚度为约140μm。

此处在一米长的两侧都被夹住的膜，面积为1.2m²，重量只有几百克。这在整个拉伸阶段保持不变；它变宽，但与此同时，变得更薄。

为此，使用重达数吨的系统，这些系统本身承受非常大的摩擦力和拉力，并伴随相应的热量产生，但在高达80％的路径中必须仅支撑几百克的膜，以及在拉伸区受到相对较低的横向力。

只要机器速度慢，预加热区以及退火和冷却区与拉伸区相比相对较短，系统就很好。现在，针对速度更快的机器，拉伸区与其他区相比相对较短，而且系统过于复杂且容易出错，太重，会产生巨大的拉力、摩擦、热量等，且实际上，仅用于支撑两侧上几公斤的膜。

如上所述，滑动系统使用数千个必须润滑的滑动元件。为此，由于热量，只能使用非常昂贵的专用油，且在这种系统中，油总是不利的，它不能接触膜，因为会污染膜或导致膜破裂。

这些润滑系统不仅价格昂贵，而且极其复杂且容易出错。

滚子系统在一台机器中包含多达30,000个滚子轴承。对于只有其中一个卡住或断裂的情况，这些都是很大的风险。因为它们由非常坚硬的钢制成，这可能导致整个系统完全崩溃。因此，滚子链中的轴承每2年左右就提前更换一次，非常昂贵。

到现在为止，由于链条自身的重量和系统(而不是由于膜)，链条上的张力非常大，因此链条被拉伸，润滑的链条螺栓很快就会磨损。链条螺栓的润滑非常耗时，而且容易出错。终身润滑的链条螺栓没有被证明是有效的。由于这些，导致链条出现问题，直至链条断裂。与此相关的摩擦能产生热量并且需要复杂的链条冷却系统。

最后，这些非常昂贵且复杂的链轨系统仅用于夹住膜，并在预加热、横向拉伸、退火和冷却过程中将其非常快速地通过非常长的加热炉。上述机械问题也会导致程序上的问题。带有夹持元件的大量钢夹子位于加热炉的非常热的区域，并相应地加热。机器越长，预加热区越长。因此，夹子位于长距离的非常热的区域中，机器越快，它们从出口返回到入口的速度就越快。要这么快地冷却大量的钢夹子变得越来越困难，因为它们很容易储存热量。因此，用于夹子冷却的越来越多复杂的系统投入使用，其目的是防止夹持元件在入口处夹取新的膜时温度过高而导致其将膜部分熔化，从而导致膜撕裂。

此外，对于不同的膜厚度来说，还存在夹锤

的问题。当前的设备是为10至80μm的膜端厚度而设计的，有时是用于达200μm的空化膜。然而，这些夹子总是同等地关闭，并被设置为最薄的膜。因此，对于厚膜和非常热的夹子来说，夹锤会深深地插入膜，这也会导致在拉伸区开始时膜在边缘处撕裂，如下文所述。

在高速下，在夹子系统从直线传输区I进入拉伸区II的位置处出现了另一个问题。由于链轨以及因此夹子的路线改变了其方向并发生偏移，从而拉伸了膜，除了开始横向拉伸外，还产生了不希望的纵向拉伸，即所谓的非计划性的同时拉伸，参见图2。这种情况发生在膜被夹子夹住的地方，夹子部分温度过高，也不受控制，这对这种同时拉伸是必要的。

夹子中以及边缘处的膜过热，因为夹子很热，而夹子之间的膜太冷，因为那里没有热空气到达，只有夹子的辐射热。膜在一定的速度下可以承受；随后，它被撕裂。必须考虑到，这种非计划性的纵向拉伸(夹子距离为1cm，角度为17度)实际上在两个夹子之间发生了3cm以上。在500m/min的速度下，这种纵向拉伸只发生在大约0.0018秒内。在700m/min的速度下，只发生在大约0.0012秒内。如果开口角度分布在几个夹子上，那么，这种非计划性的纵向拉伸过程也相应地分布。

在现有的链轨系统中，这种偏移和返回是通过在链轨系统的分别下一个支撑点处横向移动链轨实现的。通常是在每个拉伸区的端部处为4米。

直线轨道在其端部处沿TD方向的横向位移在该轨道的开始处与前一轨道形成相应的角度。

该角度然后在该拉伸区中形成膜的拉伸角度。这意味着拉伸角度可以通过直线轨道元件在其端部的横向位移从一个区域到另一个区域进行正向和负向调整。

如图1所示，有5个拉伸区，每个4米长。

根据所使用的系统、所需的拉伸力和生产速度，带夹子的链轨系统的每个轨道元件开始处的拉伸角度不同地映射。

单轨系统在垂直轨道上引导夹子，其中夹子通过滑动元件或滚子轴承连接到该轨道的顶部和底部，并在该轨道上沿MD运行。

双轨系统具有上轨道和下轨道，通过滑动元件或滚子轴承在它们之间保持和引导夹子，一个从上方，一个从下方。

系统提供了不同的可能性，即如何通过轨道和在每个拉伸区的入口和出口处的夹子来表现这种拉伸角度。这可以是完全或部分固定的系统，在设置拉伸角度方面没有什么灵活性，也可以是非常灵活的系统，有非常多的调整可能性。

原则上，具有低调整可能性和预定义的较大半径的双轨系统在拉伸角度调整范围内更可靠，并允许更高的设备速度。它们的缺点是在拉伸角度和半径设置方面的灵活性较低，以及它们的整体高度较大，这决定了喷嘴箱和膜之间的距离，相应的传热系数较高。

单轨系统允许更灵活地设置拉伸角度和更小的设置角度半径，并且通常具有较低的总高度，且因此具有更好的传热值。

滚子链系统的总高度始终高于滑动链系统。

此外，用于将夹子连接到轨道的滑动元件或滚子轴承的磨损还存在另一个问题，如下所述：

在链轨笔直向前行进的拉伸加热炉的区域中，由于只有来自膜的轻微的横向力，因此在滑动系统的情况下，力均匀分布在4个滑瓦(Gleitschuhe)上，在滚子系统的情况下，在最多8个滚子上。在拉伸区，增加了来自膜的拉伸力，根据拉伸角相对于夹子向后移动。此外，当一个夹子在运动方向上的拉伸角由于偏转而比后面的夹子大时，还有朝向夹子在其后面产生的拉伸力，这些拉伸力来自上述两个夹子之间的膜非计划性的纵向拉伸。

所有这些力都会导致夹子在向右偏移时试图通过膜向左倾斜，而轨道和滑动或滚子元件阻止了这种情况。然而，在偏移时刻，由这种非计划的纵向拉伸效应引起的大力仅转移到滑动或滚动元件的50％，这是它们磨损的主要原因。该过程显示在图2中。

再次总结，可以说明以下所述。

只要系统沿MD直线运行，滑动元件和滚子轴承就会根据其设计承受应力，并且仅承受相应的传输力和保持力。

然而，在偏移的时刻，增加了来自膜的横向力和来自所述非计划的纵向拉伸的横向力，这些力根据偏移角度和使用的偏移半径而增大。另外，从偏移开始到偏移结束，力相应地从90度角向后移动。如果偏转15度，则角度变为75度。

结果，每个夹子的滑动元件和滚子元件不再均匀地加载，而是非常不均匀地加载，因为夹子通过向后指向的横向力而受到水平倾斜作用。由这些滑动或滚子元件吸收的力现在分布在每个夹子的远离膜的前夹子和后膜侧元件上，并导致额外的磨损。

夹子系统的另一个缺点是夹子在拉伸加热炉的入口处与膜接合并在出口处再次释放。夹持的方式是，较薄的膜夹子夹持得更多，较厚的膜夹持得更少。图3示出了对于不同的膜厚度，夹持过程中的闭合程度，从左到右膜厚度增大。膜的横向力进一步闭合夹子。

这意味着在横向力过大的情况下，例如，如果膜的温度分布不正确，所有的拉伸力都通过夹子传递到滑动元件和滚子元件，并从那里传递到轨道。夹子可能永远不会松开膜，随着横向力的增大，它们越来越牢固地夹住膜。这种情况总是会引发膜的破裂或夹子和链轨系统的破裂。膜就不可能被夹子释放。膜破裂不是太严重的情况，但如果膜在拉伸区开始时太厚且太冷，就可能会导致链轨系统损坏。

然而，现有技术的系统已经达到了材料载荷承载能力的极限。换句话说，随着越来越高的膜产量和相应的更高的速度，链轨/夹子解决方案在技术和经济上可能变得越来越难以实施。

发明内容

因此，本申请的目的是提供用于膜的传输和TD拉伸的基础结构、装置和方法，借此至少部分地消除所描述的缺点。

该目的通过根据权利要求的基础结构、装置和方法来实现。

因此，提供了一种用于传输膜的装置的基础结构，所述基础结构包括：

恰好一个上引导单元和恰好一个下引导单元，其中

上引导单元适用于引导上活动绳索，下引导单元适用于引导下活动绳索，其中

上绳索和下绳索能够布置成至少在一些位置夹住和夹带膜的侧边缘，且其中

引导单元中的至少一个引导单元配置为经由由引导单元引导的绳索将膜压靠在由另一引导单元引导的绳索上，

其中每个引导单元具有恰好一个滚子元件，用于引导相应的绳索，

其中，所述基础结构具有腹板部分，通过该腹板部分，所述基础结构能够连接到相同类型的第二基础结构。

类似的意思是，另外的基础结构可以恰好为根据本发明配置的基础结构。

因此，现有技术中已知的用于传输膜的链/夹子解决方案由具有引导绳索的解决方案所替代。这简化了结构。同时，由于绳索能够非常容易地驱动、移动和偏转，因此可以实现更高的传输速度。与非常重的链轨系统相比，膜和绳索的移动质量比得到了极大的改善。

腹板部分可以赋予第二基础结构可旋转的连接。这里，可旋转意思是一个基础结构能够相对于另一个基础结构绕垂直轴旋转。连接也可以是固定的，意味着不能够旋转。

基础结构可以具有用于保持两个引导单元的保持部分，腹板部布置在该保持部分上，且与其类似的第三基础结构的保持部分可连接至该保持部分。

保持部分可以提供与第三基础结构的可旋转连接。同样，可旋转意思是能够绕垂直轴旋转。与第三基础结构的固定连接也可以实现。

可以提供阻尼装置，布置在基础结构和第二基础结构之间，用于阻尼基础结构和/或绳索的振动效果。

可以提供压力构件，特别是气动压力构件，用于将一个滚子元件压靠在另一个滚子元件上。

夹紧膜通过滚子元件(20、30)及其在绳索的压力而实现。

膜可以夹在膜上表面上的上绳索和膜下表面上的下绳索之间。

至少一根绳索可以是环形绳索，特别是由钢制成的绳索。

至少一根绳索可以由塑料制成或具有由塑料制成的部分，特别是由塑料制成的护套和/或芯。因此，绳索的整体设计和布置旨在优化对膜的夹持。

至少一根绳索可以具有(例如，在其芯中)用于测量诸如温度等过程数据的装置和/或数据线以及用于将过程数据或从过程数据得出的数据传输到绳索外部的装置。

在仅使用一种类型的基础结构的情况下，可以形成多排基础结构，然后形成用于传输膜的装置。

因此，本发明还包括一种用于在传输方向MD上传输膜的装置，特别是用于拉伸设备，具有：

根据上述发明的两排基础结构，其中一排布置在传输方向的右侧，另一排布置在传输方向的左侧，其中至少两排基础结构适用于以相同的速度引导能够由它们分别引导的绳索。

右侧排和左侧排可以各自包括第一数量的固定互连的基础结构和第二数量的能够旋转互连的基础结构。

第一数量的基础结构可以形成第一区域I和第三区域III，并且第二数量的基础结构可以形成第二区域II，其中第二区域II布置在传输方向上第一区域I和第三区域III之间，其中第一区域I平行于传输方向MD布置，第三区域III与传输方向成预定拉伸角度布置，并且第二区域II的所有基础结构相对于在传输方向上与其相邻的基础结构旋转相等的角度，角度的总和给出拉伸角度。

装置可以进一步包括：第一膜加热装置，其布置在第一区域I中，在传输方向上在各个基础结构之间并指向膜。

装置可以进一步包括：在第二区域中用于基础结构的绝热外壳和在第二区域中的第二膜加热装置，它们布置在外壳的外部并且指向膜。

装置可以进一步包括：入口部分，在该入口部分处，至少一根上绳索和至少一根下绳索形成一个角度，该角度在垂直平面中逆着传输方向开口，使得膜能够插入在绳索之间。

装置可以进一步包括：拉伸部，在该拉伸部中，左绳索和右绳索被引导沿传输方向以一个角度开口彼此分叉，使得膜在左侧绳索和右侧绳索之间是能够拉伸的。

装置可以进一步包括：出口部分，在该出口部分处，至少一根上绳索和至少一根下绳索形成一个角度，该角度在垂直平面中沿着传输方向开口，使得膜能够从绳索之间的夹紧中释放。

装置可以进一步包括：在出口部分处的滚子构件，所述滚子构件可调节地布置以调节膜的出口宽度。

每个基础结构可以配置为横向于传输方向和垂直于传输方向固定绳索，提供相应的滚子元件以有助于固定。

装置可以进一步包括：加热装置，设置用于加热绳索。

装置可以进一步包括：冷却装置，设置用于冷却绳索。

装置可以进一步包括：用于使膜的边缘变粗糙的装置，以实现绳索和膜之间的更好的连接。

装置可以进一步包括：测量和控制装置，设置用于控制绳索和/或引导单元的温度。

本发明还包括一种用于在传输方向MD上传输膜的方法，特别是用于拉伸设备，其中对上移动绳索和下移动绳索进行引导，

其中每根绳索分别由恰好一个滚子元件引导，并且

一根上引导绳索和至少一根下引导绳索在膜的侧边缘至少在一些位置处将膜夹在它们之间并一起移动。

膜可以在传输方向上在左手侧和右手侧被引导和夹带。

因此，可以使用根据本发明的基础结构。

至少一根绳索可以是环形绳索，特别是由钢制成的绳索。

膜可以由根据本发明的两排基础结构传输，其中一排布置在传输方向右侧，而另一排布置在传输方向上左侧，它们中的每一个对绳索的引导以相同的速度。

布置在右侧的排和布置在左侧的排可以各自包括彼此固定连接的第一数量的基础结构和彼此可旋转地连接的第二数量的基础结构。

第一数量的基础结构可以形成第一区域和第三区域，并且第二数量的基础结构可以形成第二区域，其中第二区域布置在传输方向上第一区域和第三区域之间，其中第一区域平行于传输方向布置，第三区域与传输方向成预定拉伸角度布置，并且第二区域的所有基础结构相对于在传输方向上与其相邻的基础结构旋转相等的角度，角度的总和给出拉伸角度。

膜可以在第一区域中在传输方向上各个基础结构之间被加热。

第二区域中的基础结构可以通过外壳进行温度绝缘，并且膜可以由第二区域中的第二膜加热装置加热，所述第二膜加热装置布置在外壳外部。

膜可以在传输方向上在左侧和右侧被引导。

每根绳索可以由至少一个滚子元件拉伸且每根绳索可以由至少一个滚子元件驱动。

可以对至少一根绳索的温度进行测量和调节。

在至少其中一根绳索中测量的参数(例如，温度)可以进一步传输到至少一根绳索的外部。

根据本发明的方法可以特别有利地利用如上定义的根据本发明的装置来执行。

本发明进一步包括使用前述方法生产或能够生产的膜，特别是连续膜。

膜可以是聚烯烃原材料、聚酯、聚酰胺、PLA、聚苯乙烯、聚碳酸酯中的其中一种。

膜可以是半结晶热塑性材料。

膜通常是连续的。

因此，使用绳索和滚子系统代替夹子或链条系统能够实现更高的设备速度和更高的吞吐量，从而以更简单的设计实现更高的设备产量。

附图说明

在附图中更详细地描述了本发明和实施例，其中示出了：

图1为现有技术的膜传输装置；

图2为图1中的传输装置中的加热区与拉伸区之间的过渡；

图3为对于不同的膜厚度夹紧时的闭合程度；

图4为根据本发明第一实施例的基础结构；

图5为根据图4的一排基础结构的右侧的俯视图；

图6为根据图4的另一排基础结构的右侧的俯视图；

图7为根据图6的排的横向力分布；

图8-10为根据图4的一排基础结构的不同视角的视图；

图11为具有膜入口和出口以及绳索回位的一排基础结构；

图12为入口或出口处的偏转滚子的细节。

具体实施方式

在本文中，除非另有说明，诸如“左”、“右”、“俯”、“仰”、“侧”之类的方向指示是指传输方向MD或膜100。膜定向为其表面水平。以上文中信息均指此，除非另有说明。

图4至12示出了本发明的基本原理。根据本发明的用于传输膜100的装置的基础结构1具有(特别地参见图4和图8)：上引导单元60和下引导单元50，其中上引导单元60配置为引导上活动绳索10-3，下引导单元50配置为引导下活动绳索10-1，其中上绳索10-3和下绳索10-1能够布置成至少局部地在它们之间夹住并夹带膜100的侧边缘处，其中引导单元50、60中的至少一个引导单元50、60配置为通过由引导单元50、60引导的绳索10-3将膜100压靠在由另一个引导单元50引导的绳索10-1。此外，基础结构1包括保持部分13和腹板部分12。保持部分13承载两个引导单元50、60，两个引导单元50、60分别通过腿16铰接到其上，并且腹板部分12提供与相邻的基础结构1的连接，参见图10。该连接可以允许相对于相邻的基础结构1旋转，优选地达到限定的最大角度(在水平方向上)。每侧的基础结构彼此相同。

下引导单元50可以配置为支撑上引导单元60。

膜100靠在下绳索10-1上并且由下绳索10-1和上绳索10-3夹紧。以此方式，膜100可以用能够移动的绳索沿传输方向MD传输。

上引导单元60为其绳索10-3接触膜100的上侧的那个，下引导单元50为其绳索10-1接触膜100的下侧的那个。

相应的上引导单元60或其一部分设计为能够竖直移动。上引导单元的滚子元件的轴承因此设计成以此方式可以测量和调节压力。

每个引导单元50、60包括相应的滚子元件20、30，其设计成引导相应的至少一根绳索10-1、10-3。下引导单元50设计为能够移动的，并且上引导单元60为能够移动地固定。

根据图4，上引导单元60具有恰好一个滚子元件30，其布置在由上引导单元引导的绳索10-3上方。下引导单元50具有恰好另一个滚子元件20，其布置在由下引导单元引导的绳索10-1下方。

压力可以从上方和/或下方向相应的绳索施加。

具有引导单元50、60的基础结构1通过保持部分13固定地连接到相邻的基础结构1或者如果要实现TD上的偏转则可旋转地连接。

上引导单元60因此能够与下引导单元50一起水平移动并且还提供了影响上绳索10-3上的压力并因此影响膜100上的夹紧力的可能性。优选地，上引导单元60具有与下引导单元50相同的长度。引导单元或它们的滚子元件20、30相对于它们的滚子枢轴点垂直地上下排列。优选地，两个滚子元件具有相同的直径。

利用根据本发明的多个基础结构1，实现了一个或多个区域。一个区域中的引导单元50、60可以与另一区域中的引导单元50、60不同。这些区域可以——但不是一定——对应于开头解释的区域I到IV。

膜100上的夹紧力由一根绳索10-3对另一根绳索10-1的压力产生。膜100上的夹紧力通过作用在引导单元50、60中的一者或两者或其部分(例如，滚子元件)上的装置来调节。除了引导单元60和上绳索10-3的重力之外，这些装置还可以包括在引导单元60或其部分(例如滚子元件)上施加压力的装置，它们通过绳索10-3传递压力。这些装置可以例如气动地、液压地和/或电动地作用。此外，可以提供检测夹紧压力并根据感测到的压力调整相应引导单元50、60或其部分上的压力的装置。

还可以通过绳索张力在一定程度上影响绳索的夹紧力，特别是在压力不是通过绳索滑轮直接施加的区域。

此处，每根绳索10-1、10-3为环形绳索，特别是由钢制成的绳索。这种环形绳索可以通过例如拼接绳索的端部来制造。

绳索还可以具有由塑料制成的芯，或者例如具有粗糙表面和/或围绕金属或塑料绳索的塑料护套。

此外，绳索可以为纯塑料绳索或者由钢和塑料的混合物制成。这些绳索也可以具有光滑的表面或适当地覆盖有塑料护套。

至少一根绳索可以具有(例如，在其芯中)用于测量诸如温度等过程数据的装置和/或数据线以及用于将过程数据或从过程数据得出的数据传输到绳索外部的装置。

绳索材料的选择可能会影响夹紧效果以及绳索的温度。例如，含有塑料成分的绳索更容易保持在低温下，且因此可以更好地冷却，因为它吸收的热量更少。与膜相比处于较低温度的绳索在相对较热的膜与绳索的粘附方面可能更有效。绳索可以用空气非常有效地冷却。如果有必要，这可以在绳索的返回端以简单的方式完成，即，在绳索通常不由根据本发明的引导单元引导的情况下。与夹子系统相比，这也是一个优势，在夹子系统中，由于移动质量大，特别是在高传输速度下，剧烈加热的夹子和链条只能很难冷却。链条回程可能不再足够用于此目的。

引导元件1是静止的，因此它们可以是封闭的，例如，以便于从背离膜的一侧(即从后面)冷却，例如用冷空气冷却。外壳可以单独针对单个引导元件提供，或者针对多个引导元件一起提供，例如在加热区(区域I)中。

此外，滚子元件20、30可以通过它们的轴进行冷却。

绳索表面的状况也在夹紧、拉伸和传输膜方面起作用。例如，粗糙的表面或非常光滑的表面会影响膜的附着力，与夹紧无关。例如，通过绳索的方向性的各向异性性质(粗糙度、光滑度)，膜在一个方向(例如在MD)上的某种滑动可能是有利的，而在另一个方向(例如，TD)上的滑动减小或完全阻止。这可用于当在区域I和区域II之间的过渡处交叠时补偿绳索的路径差异。

为了最小化或完全防止滑动，绳索表面可以被包覆，例如由塑料制成。

而且，上绳索10-3可以具有与下绳索10-1不同(特别是相反)的扭绞方向。除了扭绞方向之外，扭绞类型也可以被认为是恒定扭绞或交叉扭绞。在这种情况下，上绳索10-3的绳股和下绳索10-1的绳股可以更好地相互放置，并在膜100的滑动和夹紧方面具有附加效果。

此外，绳索可以具有不同的厚度。例如，下绳索10-1可以比上绳索10-3粗。然而，优选地，两根绳索具有相同的性质。

引导单元50、60或它们的滚子元件20、30也可以沿TD或MD彼此偏移，以更好地夹紧膜。当沿MD偏移时，滚子元件20、30的旋转轴不再垂直地在彼此上方。当沿MD偏移时，滚子元件20、30不在同一平面内旋转。

滚子元件20、30的运行表面可以或多或少地夹住绳索并因此也引导它们。

至少两排基础结构1一起形成用于在输送方向MD上传输膜100的装置，特别是用于拉伸设备，其中，一排基础结构1布置在传输方向MD的左侧，而另一排基础结构1布置在传输方向MD的右侧，其中，至少两排基础结构设计为引导可由它们以相同的速度引导的绳索。

因此，左排基础结构1布置为在其左边缘夹持膜100，且右排基础结构1布置为在其右边缘夹持膜100。根据区域I到IV(参见图1)中用于引导绳索的不同要求，基础结构的排在每种情况下可以不同地设计。下面对不同的变型进行描述。

下面将结合图5至12对基础结构1的排的不同配置作进一步说明。术语基础结构1和引导元件1(不同于引导单元50、60)同义地使用。绳索(及其上方的膜)的偏转或向后偏转也受到直线运行的基础结构的横向位移或旋转的影响，所述直线运行的基础结构在其端部由多个这样的引导单元组成，如沿TD所示。此处，分别承载滚子元件20和30的引导元件50、60机械地固定并且因此不允许在相邻引导单元1之间的任何打开或关闭角度。

在图5中故意或可能偏转或向后偏转的区域51中，各个引导元件1彼此连接，使得它们能够相对于彼此旋转。在该区域开始处的第一引导元件1(其中各个引导元件1能够旋转地彼此连接)以及在该区域末端的最后一个引导元件1也固定连接到固定连接的引导元件1的上游或下游，参见图5中的52和52。

如果现在通过下游固定引导元件1的横向位移改变角度，则这通过可旋转连接的引导元件的数量以这样的方式再现，即它均匀地分布在各个可旋转的引导元件上。示例：通过移动/旋转固定的引导元件1来设置12度的拉伸角度。在10个可旋转连接的引导元件的情况下，该拉伸角度现在均匀地分布在这些引导元件上，每两个相邻引导元件之间的角度为1.2度。因此，在每种情况下两个引导元件之间的角度总和给出拉伸角度。

可旋转连接的引导元件1的数量、这些引导元件1之间的最大角度的确定允许非常灵活地设置拉伸角度以及实施的半径。

可旋转连接的引导元件1的数量还允许通过将系统设计成用于更大数量的可旋转连接的引导元件1(例如20个，偏转范围大约为1.2米)来进行非常灵活的设置。现在这将在20个可旋转连接的引导元件上分配12度的拉伸角度，每个引导元件为0.6度，并在整个1.2米上执行偏转。

直到可旋转连接的引导元件1之间的最大调节角度，这些可旋转连接的引导元件中的更多个现在可以在它们之前或之后机械地连接到固定的引导元件，以便实现所需的12度的较小偏转半径。在这种情况下，在该示例中最大角度为1.5度时，20个导向元件中的8个必须在可旋转连接的引导元件之间彼此可旋转地连接，并且相应地产生更小的偏转半径。然而，最大角度原则上可以达到4度。

如果对于过程需要，在这些(例如图6中的20个可旋转连接的引导元件51)内的一些引导元件也可以固定地直连，由此半径分布在例如2个半径上，参见图6中的61。表示该区域中的固定负拉伸角的连接也是可能的。

这些固定连接的引导元件1相应地线性地分配设定的伸出或缩回角度，并且如果不固定，则可以在固定框架中相对于彼此自由旋转。为了避免在高速下对引导元件和/或缆索的振动影响，倾向于在这些引导元件之间安装呈弹簧等形式的所谓的制动装置(即阻尼装置)。由横向位移设定的拉伸角度可以在这些可旋转连接的引导元件1之间自由分布，但随后保持固定，直到设定另一拉伸角度。

本发明的优点：实施的拉伸角度和半径的可变调整可能性。这在膜生产中非常有利，因为膜的某些特性会受到拉伸角度或拉伸角度和半径的设置的影响。为了实现膜的某些特性，通常需要设置一个小半径的大初始角度，然后稍微放松，即设置一个负角度，然后再次拉伸以达到所需的拉伸比。

没有不需要的纵向拉伸。

偏转和拉伸阶段的力的分布：与上述夹子系统的情况不同，出现在拉伸阶段且特别是偏转阶段的横向力72分布得更好，参见图7。

由于由绳索一直夹紧，因此不会因作用在系统上的相应力而产生不想要的纵向拉伸。

在根据偏转角度的偏转的过程中，沿TD向后移动的横向力不会产生与因此倾斜的夹子相同的负面影响。

相反，当横向力的方向相对于运行方向向后移动时，绳索和引导绳索的滑轮由于向前拉的绳索而承受的应力较小。

此外，作用在膜一侧上的滑轮内侧的横向力通过绳索的偏转由作用在膜一侧上的滑轮外侧的横向力平衡。

绳索张力可以用于补偿和调整这些力。

保持和释放膜：与夹子系统相反(其始终将膜固定到位且无法松开，如上所述，如果拉伸力过高，还可能导致整个链轨系统损坏)，上下引导单元在相应的绳索上的压力可以针对每个引导单元可变地调整。

这意味着在没有横向力的区域中，压力将刚好足以将膜固定到位，而在横向力较高的区域(根据膜的厚度而变化)，压力将相应地增大，但仅比所需的保持力高出一定百分比。

该系统还可以根据命令或通过设定参数自动打开所有或某些引导元件，从而在例如拉伸区域前出现温度下降导致拉伸力增大时释放膜。

整体高度低：与已知的链轨和夹子系统相比，该系统允许低得多的总高度。

这种低总高度使得加热装置(喷嘴箱)且从而吹到膜上的热空气更靠近膜成为可能。

这使得可以降低空气速度，从而降低加热所需的热空气量，甚至降低空气温度。同时，还可以减小加热区的长度，特别是相应地节省能源和投资成本。此外，在转换现有生产线时，可以通过相应地转换喷嘴箱使它们更靠近膜，从而相应地增大此类生产线的膜输出量。

各个引导元件1安装在轨道上，轨道在相应区域上延伸，但也可以更短。

在绳索要被直线引导的情况下，引导元件1被直线连接。然而，这可以自由决定。如果现在在这种固定连接部分的末端，例如在4米之后，在下一个支撑件上对角度进行调整(例如，拉伸角度设置为12度)，那么这将在这些固定引导元件的开始处映射到非固定引导元件上。这可以称为“蛇效应”。蛇在绕着曲线爬行时，不会从一个椎骨到另一个椎骨这样做，而是将曲率分布到曲线中一定数量的椎骨上，并在那里均匀分布。绳索和轴承上的力允许各个引导元件之间的角度最大为4度。这意味着，如果固定轨道偏转12度，那么在这些固定轨道之间有10个非固定引导元件，这些12度将分布在11个间隙上，即每个间隙1.09度。对于在拉伸区的末端处向回偏转同样适用。这为相应的偏转节省了另外的引导元件，由上轴承和下轴承吸收。

一起形成拉伸角的可旋转引导元件可自由旋转并且不必为了实现拉伸角而彼此固定。已经发现，如果仅在其间布置有可旋转的基础结构的固定基础结构(或支撑基础结构的排的导轨)以相互之间所需的拉伸角度布置，则两个相邻引导元件的恒定角度变化是自调节的。

夹子系统的一个特别的缺点是轴承或滑瓦的布局是从直线确定尺寸的，这意味着当膜直线运行时，力会均匀地分布在轴承或滑瓦上。然而，当膜偏转时，增加了拉伸和所谓的不需要的纵向拉伸的横向力，并且这些力根据设置的拉伸角度从90度位置相对于单个夹子向后移动。这意味着夹子在轴承和滑动元件上承受更大的力，并且不再处于最佳分布状态。现在，力主要施加在前后和后前轴承以及滑动元件上并导致磨损。

就膜拉伸的横向力而言，绳索系统必须承受偏转中相同的力，但此处不添加来自不需要的纵向拉伸的力，因为这种拉伸不会发生。力被分配到顶部和底部的轴承，并从中间顶部和底部的最佳压力点移动到轴承壁。

但是在偏转过程中拉伸力向后的转移在这里是积极的，因为力因此从轴承转移到绳索。

此外，由于拉伸力作用在面对膜的轴承内壁上的力和由于绳索偏转而作用在远离膜的轴承内壁上的力部分相互抵消，这也可能是通过绳索张力而影响/优化的。

根据本发明的系统具有约为180mm的总高度，与已知的滚子链系统相比，总高度减小约50％，与已知的滑动链系统相比，总高度减小约40％，且因此由于可以使空气喷嘴更靠近膜，传热系数相应提高。

根据要求，基础结构可以设计成将绳索沿横向方向TD固定至传输方向MD以及在垂直方向上固定。为此，可以设置滚子元件，其有助于固定。

出于维护的目的，滚子元件可以通过拆卸相关的轴从外部单独更换。由于减少了停机时间，滚子元件的简单检查和可更换性提高了系统的生产率。

引导元件50、60可以设计成使得它们可以作为一个整体相互替换。

引导单元50、60的设计存在许多其他变型，例如以优化绳索的引导。

引导单元50、60由金属制成，滚子元件20、30类似。如果其他材料具有足够的机械和热稳定性，也是可行的。

膜的穿行和偏转：在入口和出口处有两个偏转件。如有必要，入口还可用作制动器以增大绳索张力。

为此，允许膜在两根绳索的两个偏转轮之间移动。

有利地，绳索的主驱动器布置在偏转本身之前或之后。通过偏转滚子元件的偏转在向前运行时提供必要的绳索张力，而在绳索返回运行时的绳索张力是次要的。额外的驱动器可以添加到主驱动器，位于绳索的其他地方。

绳索被驱动，使得它们都以相同的速度运行。

除了驱动绳索之外，还可以提供直接作用在膜100上的驱动器。

有利地，膜传输装置允许轨道沿着加热炉的整个长度一起移动并且也在出口处。这是通过移动所有的引导轨道以及使用所有驱动器在出口处的整个偏转来完成的。

膜100在区域II中的拉伸程度可以以简单的方式改变，因为绳索偏转和驱动轮固定在出口中的最外位置。通过将用于偏转的小滚子元件82定位在最后一个开口部分后面的轨道上，可以与该轨道一起移动。只是相应的绳索长度必须在绳索的返回端补偿，这可以例如通过用于偏转的另外的滚子元件来完成。

类似的功能，尽管程度要小得多，通过入口处的滚子元件81执行；它补偿通常在那里测量的膜的轻微水平位移，并与采购单位和相应的测量设备一起作出反应。

绳索返回可以在与入口平行的拉伸加热炉内部进行，或者在拉伸加热炉外部在相同高度处进行，或者通过拉伸加热炉上方的偏转滚子进行了，或者也可以在其前面的地板和直线返回轨道中进行。用于张紧、冷却、检查和清洁绳索10-1、10-3的附加装置可以布置在返回路径上。

图11示出了用根据本发明的基础结构实现的设备的区域I至IV。直线区域I和IV中的基础结构之间的较大距离和拉伸区域II和区域III中的较小距离清晰可见。图12示出了系统的末端处的入口/出口。

绳索循环的整个布置可以通过水平但也可以通过垂直布置的驱动轮和偏转轮来实现。

Claims (3)

1.用于在传输方向(MD)上传输膜(100)的装置，所述装置用于拉伸设备，包括：

两排基础结构(1)，每个基础结构包括：

恰好一个上引导单元(60)和恰好一个下引导单元(50)，其中

上引导单元(60)适于引导上活动绳索(10-3)，下引导单元(50)适于引导下活动绳索(10-1)，其中

上活动绳索(10-3)和下活动绳索(10-1)能够布置成至少在一些位置夹住和夹带膜(100)的侧边缘，且其中

上引导单元(60)和下引导单元(50)中的至少上引导单元(60)适于经由由上引导单元(60)引导的上活动绳索(10-3)将膜(100)压靠在由下引导单元(50)引导的下活动绳索(10-1)上，

其中下引导单元(50)和上引导单元(60)具有恰好一个滚子元件(20，30)，其适于引导相应的绳索(10-1，10-3)，

其中，所述基础结构具有腹板部分(12)，通过该腹板部分，所述基础结构(1)能够连接到相同类型的第二基础结构(1)，

一排基础结构布置在传输方向(MD)的右侧，另一排基础结构布置在传输方向(MD)的左侧，至少两排基础结构(1)适于以相同的速度引导由它们分别引导的绳索，

其中，右侧的一排基础结构和左侧的一排基础结构各自包括经由腹板部分固定互连的第一数量的基础结构以及包括经由腹板部分可旋转互连的第二数量的基础结构，

其中，所述第一数量的基础结构形成第一区域(I)和第三区域(III)，且所述第二数量的基础结构形成第二区域(II)，其中第二区域(II)布置在传输方向(MD)上第一区域(I)和第三区域(III)之间，且其中第一区域(I)平行于传输方向(MD)布置，第三区域(III)与传输方向(MD)成预定拉伸角度布置，且第二区域(II)的所有基础结构(1)相对于在传输方向(MD)上与其相邻的基础结构(1)旋转相等的角度，角度的总和给出拉伸角度。

2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括第一膜加热装置，其布置在第一区域(I)中，在传输方向(MD)上在各个基础结构(1)之间并指向膜(100)。

3.用于在传输方向(MD)上传输膜(100)的方法，所述方法用于拉伸设备，其中，对上活动绳索(10-3)和下活动绳索(10-1)进行引导，

其中每根绳索分别由恰好一个滚子元件引导，并且

上活动绳索和至少一根下活动绳索在膜(100)的侧边缘至少在一些位置处将膜夹在它们之间并一起移动，

其中，使用根据权利要求1所述的装置。

Images