CN115571693A - 一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄膜生产加工技术领域，且公开了一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，包括张力辊和支撑架，所述张力辊包括缓冲槽、电阻条和电磁铁，所述张力辊表面开设有若干缓冲槽，所述缓冲槽底端开设有安装槽，所述安装槽内安装有电阻条、固定块和控制开关，所述缓冲槽内安装有支撑块、支撑杆、滚珠和弹簧，所述滚珠滚动接触电阻条，所述张力辊两端设有电磁铁，所述张力辊外端固定套设有橡胶膜，所述张力辊活动套设于带有永磁铁的支撑轴上。该光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备在薄膜收卷中出现偏移时，调整张力辊来调节薄膜收卷整齐，并且通过控制开关调节电机转速，保证收卷辊线速度不变，防止薄膜张力过大导致破裂。

Description

一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备

技术领域

本发明涉及薄膜生产加工技术领域，具体为一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体简称TPU，热塑性聚氨酯弹性体薄膜的制备一般加工方法为挤出法、吹塑法、压延法、流延法和拉伸法，由于流延法生产速度快、产量高、薄膜的透明性、光泽性、厚度均匀性等都极为出色，因而被广泛的应用于薄膜制造行业中，而流延法制备薄膜流程中用到的就是流延机。

流延机包括挤出部分、流延部分、电晕部分、收卷部分、电控部分。收卷部分是流延机重要的组成部分，然而，在薄膜的收卷过程中，由于薄膜表面受力不均，可能会导致薄膜在收卷过程中出现偏移，导致收卷效果较差，影响收卷质量；并且在流延机生产过程中，挤出机构的挤出速度保持不变，收卷机构的收卷辊转速保持不变，在持续收卷的过程中，收卷辊的直径越来越大，收卷辊的线速度变大，这样就会导致薄膜之间的拉伸力越来越大，最终导致薄膜断裂。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对背景技术中提出的现有流延机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，具备薄膜收卷整齐、保持收卷辊线速度不变的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

（二）技术方案

本发明提供如下技术方案：一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，包括张力辊和支撑架，所述张力辊包括缓冲槽、电阻条和电磁铁，所述张力辊表面延轴向方向等距开设有若干缓冲槽，所述缓冲槽底端中心处开设有安装槽，所述安装槽侧面固定安装有电阻条，所述安装槽底端固定安装有固定块，所述固定块顶端固定安装有控制开关，所述缓冲槽内滑动安装有支撑块，所述支撑块内侧中心位置固定安装有支撑杆，所述支撑杆侧面的底端内嵌有滚珠，所述滚珠滚动接触电阻条，所述支撑杆外套设有弹簧，所述张力辊两端的缓冲槽外侧固定安装有电磁铁，把所述缓冲槽、安装槽、电阻条、控制开关、支撑杆、滚珠、支撑块和弹簧设为一组，以所述张力辊的轴心为中心环形阵列设有6组，所述张力辊外端固定套设有橡胶膜，所述缓冲槽内冲有高压气体，所述张力辊活动套设于支撑轴上，所述支撑轴的两端活动套设于两支撑架上，所述支撑架顶端靠近张力辊侧固定安装有永磁铁。

优选的，所述张力辊两端的电磁铁分别与同一轴线上两端的电阻条和滚珠电性连接，且两端的所述电磁铁接入电阻条的数量相同，电阻值相同。

优选的，所述支撑杆下移，接入电路中电阻条的电阻减小。

优选的，所述缓冲槽中高压气体使弹簧为初始状态，所述张力辊受薄膜压力时橡胶膜与张力辊表面齐平。

优选的，所述支撑杆与控制开关之间的距离大于橡胶膜相对于张力辊外表面的突出高度。

优选的，所述支撑杆和支撑块只能延支撑杆的轴向滑动，不可转动。

优选的，所述电磁铁通电时与相邻的永磁铁为相斥状态。

（三）有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在张力辊上开设有缓冲槽，在缓冲槽底端开设有安装槽，安装槽内固定安装有电阻条，缓冲槽内设有弹簧、支撑杆、滚珠、支撑块，滚珠与电阻条滚动接触，张力辊两端设有电磁铁，张力辊两端的电磁铁分别与两端的多个电阻条电性连接，张力辊外密封套设有橡胶膜，支撑架两侧设有永磁铁的方式，在薄膜收卷过程中出现偏移时，张力辊上同一轴线上的支撑块受力不同，支撑块和支撑杆下移距离不同，从而导致张力辊两侧的电阻与电流不同，电阻小的电流变大，电磁铁磁力增强，张力辊向电磁铁磁力强侧移动，直至左右两侧电磁铁磁力相同，从而保证了薄膜收卷偏移时，也能够让薄膜收卷整齐。

2、本发明通过在安装槽中安装有控制开关，张力辊轴向控制开关串联于电路中，在收卷辊线速度过大时，薄膜对张力辊的压力增大，张力辊中的支撑块和支撑杆滑动距离变大，在张力辊轴向的支撑杆同时触动控制开关时，控制开关控制电机转速减小，从而达到控制收卷辊线速度保持不变的目的，避免了薄膜收到较大的张力导致薄膜破裂的现象发生。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明张力辊结构示意图；

图3为本发明图2中A处结构局部放大示意图。

图4为本发明图2中B-B处结构剖视图；

图5为本发明张力辊安装结构示意图。

图中：1、支架板；2、料斗；3、加热装置；4、挤出机构；5、流延膜头；6、冷却辊；7、导向辊；8、挤压辊；9、张力辊；901、缓冲槽；902、安装槽；903、电阻条；904、控制开关；905、支撑杆；906、滚珠；907；支撑块；908、弹簧；909、电磁铁；910、橡胶膜；911、支撑轴；10、支撑架；1001、永磁铁；11、收卷辊；12、薄膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，包括支撑板1、加热装置3、挤出机构4、冷却辊6、张力辊9和收卷辊11，加热装置3固定安装在支撑板1顶端的一端，加热装置3上端面固定安装有料斗2，挤出机构4固定安装于支撑板1顶端，且挤出机构4的一端与加热装置3固定连接，挤出机构4的另一端固定连接于流延膜头5的进口处，支撑板1上按顺序活动套设有冷却辊6、导向辊7、挤压辊8、张力辊和收卷辊11。

参阅图2、图3、图4和图5，张力辊9包括缓冲槽901、电阻条903、支撑杆905、支撑块906和电磁铁909，张力辊9表面延轴向方向等距开设有若干缓冲槽901，缓冲槽901底端中心处开设有安装槽902，安装槽902侧面固定安装有电阻条903，安装槽902底端固定安装有固定块，固定块顶端固定安装有控制开关904，同一轴向上的控制开关904串联于控制电机转速的电路中，缓冲槽901内滑动安装有支撑块907，支撑块延张力辊9径向方向滑动，支撑块907内侧中心位置固定安装有支撑杆905，支撑杆905侧面的底端内嵌有滚珠906，且滚珠906滚动接触电阻条903，支撑杆905外套设有弹簧908，弹簧908的一端固定安装在缓冲槽901底端，弹簧908的另一端固定连接于支撑块907的内侧，张力辊9两端的缓冲槽901外侧固定安装有电磁铁909，把所述缓冲槽901、安装槽902、电阻条903、控制开关904、支撑杆905、滚珠906、支撑块907和弹簧908设为一组，以张力辊9的轴心为中心环形阵列设有6组，张力辊9外端固定套设有橡胶膜910，橡胶膜910与张力辊9外表面密封安装，且缓冲槽901内冲有高压气体，张力辊9活动套设于支撑轴911上，张力辊9与支撑轴911只可相对轴向滑动，不可相对转动，支撑轴911的两端活动套设于两支撑架10上，支撑架10顶端靠近张力辊9侧固定安装有永磁铁1001。

张力辊9两端的电磁铁909分别与同一轴线上两端的电阻条903和滚珠906电性连接，且两端的电磁铁909接入电阻条903的数量相同，电阻值相同。保证在工作时两侧的电磁铁909磁力相同。

支撑杆905下移，接入电路中电阻条903的电阻减小。在薄膜12偏移，同一轴向上的支撑块907受压偏移，偏移侧受压增大时，保证受压侧接入电路中的电阻条903的电阻减小，电流增大，电磁铁909的磁性增大。

缓冲槽901中高压气体使弹簧为初始状态，且张力辊9受薄膜12压力时橡胶膜910与张力辊9表面齐平。

支撑杆905与控制开关904之间的距离大于橡胶膜910相对于张力辊9外表面的突出高度。正常工作时，张力辊9的橡胶膜910受压下移，不会致使支撑杆905接触到控制开关904。

支撑杆905和支撑块907只能延支撑杆905的轴向滑动，不可转动。防止滚珠906与电阻条903分离。

电磁铁909通电时与相邻的永磁铁1001为相斥状态。

根据收卷整齐精度的不同，相邻的两个缓冲槽之间的距离不同。精确度越高，相邻的两个缓冲槽之间距离越小。

本发明的使用方法（工作原理）如下：

参阅图1、图2、图3、图4和图5，在作业时，热塑性聚氨酯弹性体颗粒放入料斗2中，经过加热装置3、挤出机构4和流延膜头5的作用生成薄膜12，薄膜12经过冷却辊6、导向辊7、挤压辊8和张力辊9，最终经过收卷辊11收卷。

当薄膜12未发生偏移，薄膜12经过张力辊9时，张力辊9同一轴线上的支撑块907所受薄膜12的压力相同，支撑块907和支撑杆905下移距离相同，接入两侧电磁铁909中的电阻条903的电阻变量相同，两侧电流变量相同，两侧的永磁铁1001与电磁铁909之间磁力相同，保持张力辊9不动。

当薄膜12发生偏移，薄膜12经过张力辊9时，张力辊9同一轴线上的支撑块907所受薄膜12的压力不同，张力辊9一端所受压力减小，支撑块907所受薄膜12的压力减小，支撑块907和支撑杆905下移距离减小，接入电磁铁909中的电阻条903的电阻减小量减小，张力辊9另一端所受压力不变，接入另一侧电磁铁909中的电阻条903的电阻减小量不变，因此，张力辊9所受压力减小侧电磁铁909的电流大于另一侧电磁铁909的电流，电流较大侧电磁铁909与永磁铁1001相斥磁力增加，致使张力辊9向电流较小侧滑动，直至张力辊9两侧所受压力平衡，此时薄膜12在张力辊9中间位置，两侧电磁铁909磁力相同后，永磁铁1001推动带有电磁铁909的张力辊9复位，薄膜12在橡胶膜910表面摩擦力的作用下，移回中间位置，保证了在薄膜12收卷偏移时，调整薄膜12位置，使收卷整齐。

在作业时，收卷辊11的直径越来越大，对薄膜12收卷速度越来越快，薄膜12之间的张力越来越大，薄膜12对张力辊9的压力随之增大，薄膜12对支撑块907和支撑杆905的下移距离增大，当收卷辊11的直径增大到一定值时，张力辊9同一轴向的支撑杆905压下控制开关904，启动控制开关904，以此来减小收卷辊11电机的转速，从而达到保证收卷辊12外侧线速度不变的目的，避免了薄膜受到较大的张力导致薄膜破裂的现象发生。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，包括张力辊（9）和支撑架（10），其特征在于：所述张力辊（9）包括缓冲槽（901）、电阻条（903）和电磁铁（909），所述张力辊（9）表面延轴向方向等距开设有若干缓冲槽（901），所述缓冲槽（901）底端中心处开设有安装槽（902），所述安装槽（902）侧面固定安装有电阻条（903），所述安装槽（902）底端固定安装有固定块，所述固定块的顶端固定安装有控制开关（904），所述缓冲槽（901）内滑动安装有支撑块（907），所述支撑块（907）内侧中心位置固定安装有支撑杆（905），所述支撑杆（905）侧面的底端内嵌有滚珠（906），所述滚珠（906）滚动接触电阻条（903），所述支撑杆（905）外套设有弹簧（908），所述张力辊（9）两端的缓冲槽（901）外侧固定安装有电磁铁（909），所述缓冲槽（901）、安装槽（902）、电阻条（903）、控制开关（904）、支撑杆（905）、滚珠（906）、支撑块（907）和弹簧（908）设为一组，以所述张力辊（9）的轴心为中心环形阵列设有6组，所述张力辊（9）外端固定套设有橡胶膜（910），所述缓冲槽（901）内冲有高压气体，所述张力辊（9）活动套设于支撑轴（911）上，所述支撑轴（911）的两端活动套设于两支撑架（10）上，所述支撑架（10）顶端靠近张力辊（9）侧固定安装有永磁铁（1001）。

2.根据权利要求1所述的一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，其特征在于：所述张力辊（9）两端的电磁铁（909）分别与同一轴线上两端的电阻条（903）和滚珠（906）电性连接，且两端的所述电磁铁（909）接入电阻条（903）的数量相同，电阻值相同。

3.根据权利要求1所述的一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，其特征在于：所述支撑杆（905）下移，接入电路中电阻条（903）的电阻减小。

4.根据权利要求1所述的一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，其特征在于：所述缓冲槽（901）中高压气体使弹簧为初始状态，所述张力辊（9）受薄膜（12）压力时橡胶膜（910）与张力辊（9）表面齐平。

5.根据权利要求1所述的一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，其特征在于：所述支撑杆（905）与控制开关（904）之间的距离大于橡胶膜（910）相对于张力辊（9）外表面的突出高度。

6.根据权利要求1所述的一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，其特征在于：所述支撑杆（905）和支撑块（907）只能延支撑杆（905）的轴向滑动，不可转动。

7.根据权利要求1所述的一种光学级热塑性聚氨酯弹性体薄膜的成型设备，其特征在于：所述电磁铁（909）通电时与相邻的永磁铁（1001）为相斥状态。

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