CN116277685A - 用于在薄膜机中产生负压的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在薄膜机(100)的输送装置(120)的区域内，特别是在塑料薄膜(230)的制造过程中产生用以使熔体片(200)稳定的负压的装置(10)和方法。

Description

用于在薄膜机中产生负压的装置和方法
本申请是申请号201680043092.9，申请日2016年5月10日，名称《用于在薄膜机中产生负压的装置和方法》的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于在薄膜机的输送装置的区域内、特别是在塑料薄膜的制造过程中产生用于使熔体片稳定的负压的装置。此外，本发明涉及一种用于制造薄膜、特别是塑料薄膜的方法，其中薄膜材料通过输送装置以熔体片的形式由排出装置中导出。此外，本发明还涉及一种用于制造塑料薄膜、特别是用于流延膜生产线的薄膜机。
背景技术
由现有技术已知，对于塑料薄膜的制造过程、特别是以流延法制造拉伸膜的制造过程，使用一种产生用于使熔体片稳定的负压的装置。所谓的真空箱这里例如在输送装置、特别是流延辊筒的区域内直接设置在用于可流动的薄膜材料(熔体片)的排出装置上。由此产生负压，所述负压确定，以怎样的强度将熔体片抽吸到输送装置上。此外，通过所述负压还除去了由于旋转运动由输送装置带入的空气。负压例如通过鼓风机产生，其中鼓风机功率或负压强度会影响熔体片的稳定性并由此影响薄膜的机械特性。由此，例如由于带入的空气量减少会影响薄膜的延展性。
但由这种装置产生的负压对于膜的边缘区域会产生不利作用。这样，针对薄膜特性而调整到最佳的负压却会在边缘区域内使边缘的稳定性和特性变差。熔体片的边缘区域通常由于完成的薄膜中的内缩(Neck-In)在卷绕之前作为所谓的边缘条从薄膜幅料上脱离，从而只有剩余的主区域(净区域)用作可用的薄膜区域。边缘区域由于针对薄膜的中央主区域优化的负压可能发生翻折并且导致熔体片发生断裂，并且由此还会减小薄膜的可用区域。对于处理速度和生产过程的稳定性也可能产生缺点。已知通过向边缘中引入附加的熔体流实现减轻所述缺点。但这会导致较高的成本并且只允许有限地改进膜特性。
发明内容
因此，本发明的目的是，至少部分地消除前面所述的缺点。本发明的目的特别是，改进工艺稳定性以及膜特性和/或能改进地并能更可靠地控制工艺稳定性和薄膜特性，所述工艺稳定性和薄膜特性受到负压产生的影响。此外，特别是应优化薄膜的边缘区域的特性并降低用于制造的成本。
前面所述的目的通过具有权利要求1的特征的用于产生负压的装置以及通过具有权利要求22的特征用于制造薄膜的方法并且通过具有权利要求29的特征的薄膜机来实现。本发明的其他特征和细节由相应的从属权利要求、说明书和附图得出。这里结合根据本发明的方法说明的特征和细节当然与根据本发明的装置和根据本发明的薄膜机相结合同样适用，并且相应地反之亦然，从而关于各个发明方面的公开内容始终是相互参照或能相互参照的。
根据本发明的装置用于在薄膜机的输送装置的区域内，特别是在薄膜、特别是拉伸薄膜和/或塑料薄膜的制造过程中产生使熔体片稳定的负压，所述膜特别是制造成连续材料。产生负压特别是实现了，一方面将熔体片抽吸到输送装置上，而另一方面减少了由于输送装置的运动、特别是转动带入的空气。根据本发明的装置优选具有至少一个主腔，用于在第一影响区域中产生第一负压，并且具有至少一个副腔，用于在第二影响区域中产生第二负压。这里，第一影响区域能配设给熔体片和/或薄膜的至少一个主区域，而第二影响区域能配设给熔体片和/或薄膜的与主区域相邻的至少一个边缘区域，其中第一负压不同于第二负压。由此可以实现对熔体片的稳定作用。此外还实现了这样的优点，即，使得功能性、工艺稳定性以及薄膜特性可以相互脱离关联。不同的(第一和第二)影响区域由此也可以是不同的功能区域。通常情况下，在熔体片的整个宽度上对于中间的主区域以及对于边缘区域都产生基本上相同的负压。这样的效果是，尤其是通过薄膜边缘的特性和稳定性确定的工艺稳定性以及薄膜特性、特别是主区域或净区域的薄膜特性是相互关联的并且因此不能相互独立地优化。这特别是对于应特别薄并且具有特别高的延展性或特别低的延展性的薄膜、特别是拉伸薄膜是成问题的。因此，根据本发明特别是实现了功能性、工艺稳定性以及薄膜特性相应地“脱离关联”。
为了进一步改善工艺稳定性，特别是可以根据工艺参数、如配方、边缘厚度、希望的薄膜厚度和/或排出装置相对于输送装置或者说喷嘴相对于流延辊筒的布置形式或类似参数在边缘区域内调整第二负压。例如，对于薄膜较厚的边缘，必须考虑在第二影响区域内通过副腔产生较高的第二负压。这实现了输送装置快速、有效的冷却。相反，对于薄膜较薄的边缘则设定较小的第二负压，以便避免边缘发生翻折。
为了特别是独立于工艺稳定性(与其脱离关联)地优化薄膜特性，优选特别是与第二影响区域中的第二负压无关地根据薄膜特性规定来调整第一影响区域、即主区域中的第一负压。这里也可以设想，设有第一主腔和第二主腔，所述第一主腔和第二主腔特别是分别带有各自的第一或第二副腔，这里与第一和第二副腔的第二负压无关地调整第一和第二主腔的第一负压。优选通过第一负压影响在薄膜或熔体片的主区域中带入的空气量，所述空气量直接确定熔体与用于冷却熔体的输送装置之间的热传递系数。这种热传递尤其是对于非常薄的薄膜是熔体冷却曲线和相应供聚合物分子松弛所用的停留时间的决定性影响因素。这里，例如根据第一膜特性规定优选设定较低的第一负压，由此实现了较小的热传递系数。这会导致较为缓慢的冷却并导致较长的松弛时间，并且由此实现了薄膜的较高延展性。相反，例如根据第二薄膜特性规定，优选对于第一负压设定较高的负压，这会导致较高的热传递系数并导致较快的冷却，同时松弛时间较短，并由此会导致薄膜具有较低的延展性。由此，通过在主区域内设定特别低的负压可以实现薄膜的较高延展值。同时可以通过在主区域内设定特别高的负压来实现薄膜的较低延展值。此外，由于通过使用与第一负压不同的第二负压实现了工艺稳定性与薄膜特性的脱离关联，不会对薄膜的边缘区域产生不利影响。第二负压的设定这里同样可以通过薄膜特性规定或通过工艺参数来确定。对于实现边缘区域中的工艺稳定性必需的负压改变因此不会不允许作用于薄膜的机械特性，相反，用于实现希望的薄膜特性的第一负压也不会不允许作用于边缘区域中的边缘稳定性。
此外可以设想，在薄膜机中将薄膜材料、特别是作为连续材料的薄膜材料以熔体片的形式通过输送装置从排出装置中导出。这里，熔体片特别是能以固定的宽度导出，和/或排出装置和/或排出装置的喷嘴设置成具有固定的熔体排出宽度(例如喷嘴和/或熔体片的宽度)和/或设置成具有固定的定幅-附件(Deckling-
Figure BDA0004133486030000041
)。备选或附加地，喷嘴也可以设置成具有能连续或逐级移动的定幅-附件。这使得可以简单地调整在熔体片边缘区域中的第二负压并能实现可靠地传送薄膜材料。
可选地可以设定，所述主腔设计成第一主腔，并且特别是设有第二主腔。第一和第二主腔优选共同形成双腔真空盒，所述双腔真空盒通过副腔扩展。所述第二主腔可以设置成能关于(相对于)第一主腔更远离熔体片。这里，特别是第一主腔确定将熔体片抽吸到输送装置上的强度。第二主腔特别是首先具有这样的任务，即减少带入的空气。以这种方式可以特别有效地将带入的空气吸出并实现对熔体片的抽吸，同时在主区域(就是说在完成的薄膜的净区域)中建立不同于薄膜边缘区域中的负压。第一和第二主腔例如可以通过板条相互分开和/或分别与单独构成的流动装置连接。这里优选第一主腔和第二主腔都可以具有用于在第二影响区域内产生第二负压的所述至少一个副腔。备选地可以设想，只有第一主腔具有所述至少一个副腔。
此外可以设定，输送装置构造成，使得在确定的时间之后薄膜材料在输送装置上或在输送装置之前凝固。凝固的薄膜材料例如可以在剥离位置从输送装置上除去。备选或附加地可以设想，由薄膜材料或熔体片制成的薄膜是流延膜。也可以设想，根据本发明的装置集成在或能集成在流延薄膜机中，在所述流延薄膜机中输送装置从排出装置中抽出薄膜材料。由此可以灵活地使用根据本发明的装置。
输送装置例如可以是流延辊筒或冷却辊筒。这里输送装置可以有利地设计成圆柱形的，并且特别是绕转动轴线能转动地支承。由此，可以设定，输送装置在整个方法期间为了相应地传送和冷却设置在其表面上的薄膜材料而转动。输送装置的转动速度这里可以是这样的工艺参数，特别是要针对第一和/或第二负压的设置考虑该工艺参数。因此，可以与输送装置相关地优化薄膜特性和工艺稳定性。
此外，在本发明的范围内可以设定，主腔在流动技术上与副腔分开，特别是通过密封元件与副腔分开。所述密封元件这里特别是用作中间密封件，以便将第一影响区域或主区域与第二影响区域或边缘区域分开。所述密封元件优选设置在输送装置、特别是流延辊筒与所述装置的壳体之间，特别是设置在主腔开口和/或副腔开口的区域内。主腔开口这里特别是设计成主腔的空气可透过的开口，用于进入空气并由此用于产生负压。副腔开口这里特别是设计成副腔的空气可透过的开口，用于进入空气并由此用于产生负压。主腔开口和/或副腔开口这里优选在所述装置或壳体的朝向熔体片的区域内构成。密封元件优选可以仅在第一主腔的区域内延伸，或者备选地既在第一主腔的区域内也在第二主腔的或其他主腔的区域内延伸。所述密封元件这里优选与所述装置的侧部区域隔开距离地设置，此外，在所述装置靠外(最外面)的侧部区域中必要时还设有端部密封件，所述端部密封件将第二影响区域或副腔与所述装置的外部区域分开。通过端部密封件这里优选将第一影响区域和/或第二影响区域与装置的周围环境分开。端部密封件这里优选可以不可调或不可移动地在所述装置上构成。通过所述或各所述密封元件，特别是将第一和第二影响区域相互分开。这有这样的优点，即，能可靠地产生并保持负压。
在本发明的范围内可以设定，所述主腔和/或副腔设计成并且能在薄膜机的输送装置上设置成，使得熔体片能被抽吸到薄膜机的输送装置上。这例如使得可以通过输送装置可靠地接纳以及可靠地传送薄膜材料。为此，输送装置例如直接与薄膜机的排出装置邻接地设置，以便必要时当可流动的薄膜材料、即特别是熔体片从排出装置中排出时接纳所述可流动的薄膜材料。主腔和/或副腔这里直接与输送装置和/或排出装置邻接地设置，使得能够实现将熔体片抽吸到输送装置上。这里可以设定，输送装置既不与排出装置接触，也不与根据本发明的装置接触。
此外，在本发明的范围内可以设想，所述副腔设计成并且能在薄膜机的输送装置上设置成，使得能够实施对边缘区域的稳定作用。这里，稳定作用特别是指，边缘区域或第二影响区域具有这样设置的并且与第一负压不同的第二负压，使得薄膜边缘获得稳定性。对于厚的边缘，为此例如可以产生特别高的负压(特别是高于第一负压的第二负压)，以便使这种厚的边缘能快速且有效地在输送装置上冷却。对于薄的边缘，这里特别是可以产生较小的第二负压，特别是小于第一负压，以便避免边缘翻折并且以便提高工艺稳定性。
此外可以设想，所述装置具有沿宽度方向的宽度延伸尺寸，所述宽度延伸尺寸特别是能与薄膜机的排出装置的宽度相适配，主腔和所述至少一个副腔沿所述宽度方向相邻地设置。这里宽度或宽度延伸尺寸是指沿宽度方向的伸展尺寸，宽度方向优选是主腔与所述至少一个副腔相邻设置的方向。所述装置这里优选能够这样设置在排出装置和/或输送装置上，使得宽度方向基本上与输送装置的转动轴线方向一致或与其平行，和/或宽度方向基本上垂直于薄膜材料在输送装置上的传送方向延伸。宽度延伸尺寸这里特别是这样适配，使得可以沿熔体片的整个宽度施加负压、即施加第一和/或第二负压。
在本发明的范围内可以设定，设有调节机构，由此能可变地调整主腔和副腔沿宽度方向的尺寸。所述调节装置这里例如与至少一个密封元件机械连接。同样可以设想的是，所述密封元件构造成所述装置的壁部和/或所述装置的壳体的壁部设计成可调的。所述壁部例如与密封元件流体密封地连接，以便将各影响区域相互隔开。可变地调整尺寸例如通过所述至少一个密封元件的运动来实现，所述密封元件为此例如能运动地支承在所述装置上。备选或附加地可以设想，密封元件设计成可更换的。由此，调节结构可以包括根据本发明的装置的容纳部、特别是根据本发明的装置的壳体的容纳部，所述容纳部使得可以能松开地将所述至少一个密封元件固定在所述装置上。这里可以沿宽度方向在所述装置上设置多个用于所述密封元件的这种容纳部，以便特别是将密封元件能松开地固定在所述容纳部中或上并由此沿宽度方向在不同的位置处安装在所述装置上。由此，主腔和/或副腔的宽度延伸尺寸能够灵活地与不同的工艺参数或薄膜特性、例如边缘宽度相适配。
根据另一个优点可以设定，用于分隔主腔与副腔的密封元件和/或壁部构造成可调的、特别是手动可调的，和/或构造成可移动的。所述可调性和/或可移动性例如通过调节机构来实现，所述调节机构与所述密封元件和/或壁部机械连接。所述可调性例如通过密封元件和/或壁部的可更换性和/或活动的支承部来实现，所述调节和/或移动特别是沿输送装置的转动轴线的方向进行。由此，在端部密封件和中间密封件(密封元件)之间形成第二影响区域的宽度，使得第二影响区域基本上不会延伸到薄膜的主区域上。这里，所述壁部以及所述至少一个密封元件都用于在所有侧面相对于转动的运输元件密封根据本发明的装置。此外可以设定，所述壁部和/或所述密封元件例如具有刷结构和/或塑料元件。所述刷结构和/或塑料元件例如与输送装置隔开间距地设置成，使得在输送装置与所述密封元件和/或壁部之间形成间隙。备选地也可以设想，所述密封元件和/或壁部至少部分地与输送装置接触。
此外可以设定，设有至少两个副腔，这些副腔特别是沿宽度方向设置在所述装置的外部侧面区域中，其中，主腔设置在各副腔之间。此外可以设想，对于两个副腔可以分别设置调整为不同的负压或备选地可以仅设置一个设置成基本上相同的负压。也可能的是，两个副腔分别构造成能在其宽度上不同地调整。这两个副腔这里特别是用于，分别在左边的和右边的第二影响区域中产生分别用于熔体片或薄膜的左边缘区域或右边缘区域的负压。以这种方式，可以更为灵活地进行调整，以提高工艺稳定性。
同样可以设想的是，所述至少一个副腔沿宽度方向的尺寸设计成，使得副腔和/或各个副腔的第二影响区域分别在所述装置的整个影响区域或主腔的第一影响区域的2％至10％之间。每个副腔的影响区域特别是可以分别具有一个作用面积，所述作用面积在所述装置的整个影响区域的作用面积或主腔的第一影响区域的作用面积的2％至10％之间。这里整个影响区域是指根据本发明的装置的所有第一和第二影响区域的总和。主腔和副腔的共同的总延伸尺寸例如对应于排出装置的排出间隙或喷嘴的宽度延伸尺寸。每个副腔特别是分别具有沿宽度方向的延伸尺寸，所述延伸尺寸在根据本发明的装置或主腔的总宽度延伸尺寸的2％至10％之间、优选在5％至8％之间。由此确保了用于调整工艺稳定性和薄膜边缘特性的必需的影响区域。
此外可以设想的是，至少一个密封元件设计成能沿宽度方向无级或逐级地调节，以便在主腔与副腔之间可变地、特别是完整地分隔相应的各影响区域，其中，所述密封元件特别是设计成流体密封的。第一影响区域例如通过相邻的密封元件(沿宽度方向)的间距确定。第二影响区域例如通过密封元件和与其相邻的并且设置在所述装置最外面的侧面区域中的端部密封件之间(沿宽度方向)的间距确定。密封元件的调节优选通过取出密封元件并重新将其固定在根据本发明的装置上、特别是固定在根据本发明的装置的壁部或壳体上来实现。备选或附加地可以设想，所述密封元件能运动地支承在根据本发明的装置上。由此，各影响区域能够灵活地与确定的薄膜特性或工艺参数相适配。密封元件例如设置在所述装置的壳体与输送装置、特别是流延辊筒之间。
此外可以设想的是，所述密封元件到输送装置具有确定的间距，并且特别是设计成与输送装置是无接触的。由此避免了，密封元件会干扰输送装置的转动以及由此干扰薄膜材料的传送。所述间距例如可以在1mm在10mm、优选在5mm至8mm的范围内。这里，所述间距尽可能小，以便在功率消耗尽可能小的情况下就能产生必要的负压。所述间距设计成例如可以通过更换这里例如能松开地固定在壳体上的密封元件来缩小或加大，特别是通过调节机构来缩小或加大。
此外在本发明的范围内可以设定，所述密封元件构造成可调的，使得所述密封元件和输送装置之间的间距是可变的，为此所述密封元件特别是设计成可更换的和/或所述密封元件朝输送装置的方向的延伸尺寸特别是设计成可调的。以这种方式，根据本发明的装置例如可以与不同的薄膜机或工艺参数相适配。密封元件这里例如能运动地支承或能松开地固定在所述装置上，以便允许所述密封元件用另一个具有较大延伸尺寸的密封元件来更换。所述调节例如可以自动地通过驱动装置来进行或手动地进行，优选密封元件能松开地固定。密封元件可调节的延伸尺寸例如这样来实现，即，所述密封元件本身具有可移动的元件，以便沿输送装置的方向(手动或自动地)增大和/或减小所述延伸尺寸。
此外，在本发明的范围内可以设定，所述密封元件在能朝向熔体片的侧面上具有能与输送装置相适配的、弯曲的、特别是凹入的形状。以这种方式可以优选在密封元件和输送装置或在输送装置上运输的薄膜材料之间实现尽可能恒定的间距。
在本发明的范围内同样可以设定的是，所述密封元件设计成能柔性和/或弹性变形的，特别是由能柔性和/或弹性变形的塑料制成，以便与输送装置相适配。备选或附加地，密封元件可以在输送装置上接触。在这种情况下不必在输送装置和密封元件之间设置确定的间距，由此例如简化了安装并有助于获得负压。
根据另一个优点，可以在本发明的范围内设定，在第一影响区域中设有用于产生负压的至少一个、特别是第一流动装置，并且优选在第二影响区域中设有用于产生负压的至少一个另外的、特别是第二流动装置，所述流动装置特别是以频率调节的方式运行。所述第一和/或第二流动装置优选可以构造成鼓风机，所述鼓风机特别是以频率调节的方式运行。所述流动装置例如可以具有变频器，或者具有电子的频率转换器，以便设置希望的转速。第一流动装置和/或第二流动装置这里可以特别是这样运行，使得可以在确定的范围内设置转速。由此，可以改变第一和/或第二负压的强度。特别是可以设想，第一和第二流动装置分别单独地和/或相互独立地构成，以便可靠地产生彼此不同的第一和第二负压。
此外有利的是，至少一个引导空气的第一管道元件为了与第一流动装置流动连通而固定在主腔通道上，至少一个引导空气的第二管道元件为了与第二流动装置流动连通而固定在与主腔通道隔开间距的副腔通道上。主腔通道和/或副腔通道这里特别是构造成根据本发明的壳体中的开口或者说主腔或副腔的开口。所述引导空气的第一和/或第二管道元件优选设计成软管，所述软管将通过负压吸入的空气从相应的主腔或副腔向流动装置引导。这里，流动装置可以与主腔和/或副腔分开地构成和/或间隔开地设置。由此，可以可靠地产生负压，并且确保能灵活地布置根据本发明的装置。备选地可以设定，流动装置直接设置在主腔和/或副腔上或者说集成在主腔和/或副腔中。流动装置例如构造成流体机械，特别是构造成用于产生负压的鼓风机或压缩机或通风机或真空泵。流动装置例如可以具有必要时带有过载保护的马达和/或用于调整转速的变频器和/或用于传送介质、特别是空气的叶轮和/或叶片。此外，流动装置例如设计成具有20至150000m3/h的抽吸能力，和/或设计成用于在第一和/或第二影响区域中和/或在主腔和/或副腔内产生1mbar至900mbar、优选50mbar至800mbar、特别优选100mbar至400mbar的负压。
有利地可以设定，设有至少一个压力调整机构，用于改变用于主区域和/或边缘区域的负压，优选只设有唯一的流动装置，用于在第一影响区域和/或第二影响区域中和/或在左侧和/或右侧的影响区域中产生负压。所述压力调整机构或所述压力调整机构中的一些这里例如可以构造成节流阀或空气供应装置或构造成附加的鼓风机/附加的流动装置。优选在每个边缘区域中或在每个第二影响区域中分别通过至少一个附加的流动装置(同时)产生负压，或者仅仅对于每个第二影响区域只通过唯一的流动装置产生负压。所述附加的流动装置特别优选地是频率调节的，就是说，特别是具有能(通过控制装置)改变的转速。压力调整机构这里优选用于对熔体片或薄膜的主区域和/或右边缘以及左边缘进行平衡。就是说，可能合理的是，对于右边缘以及左边缘，分别设有自身的带有共同的流动装置的压力调整机构，由此能够产生可独立调整的左侧的和右侧的第二影响区域或负压。此外可以设想的是，给第二影响区域和第一影响区域分别设有压力调整机构，这里，对于根据本发明的装置总体上只使用唯一的一个流动装置。由此例如可以降低材料成本。此外可以设想的是，例如对于每个边缘区域，就是说例如对于第一和第二副腔，和/或对于主区域，就是说对于主腔，仍分别设有一个自身的流动装置，并且同时分别设有压力调整机构。当通过流动装置以及通过压力调整机构都可以调整负压时，这例如可以提高可靠性和灵活性。
此外可以设想的是，至少部分地在主腔和/或副腔内设有至少一个传感器装置，以便检测主区域或边缘区域的压力。根据本发明的装置的所述传感器装置这里例如具有至少一个传感器元件，所述传感器元件例如设计成压力传感器。这里，优选例如这样来检测主区域和/或边缘区域中的压力，即进行间接测量，例如通过在副腔和/或主腔的区域中进行压力测量来实现测量，所述压力测量通过传感器装置来分析评估。相应测得的(主腔和/或副腔的)(实际)值这里例如可以存储到用于制造薄膜的配方中。此外也可以设想，在所述配方中存储预先确定的理论值和/或能由配方中读出所述理论值，并将其与测得的实际值相比较。由此可以实现对工艺稳定性的监控。
可选地可以设定，设有另外的第二主腔，所述第二主腔能相对于所述主腔、就是说特别是相对于第一主腔设置成离熔体片较远，以便除去输送装置上的空气。第一主腔这里用于特别是将熔体片抽吸到输送装置上，而第二主腔用于除去带入的空气，以便由此改进薄膜特性和/或薄膜稳定性和/或(传送)速度。
此外可以设想，根据本发明的装置的至少一个流动装置为了有控制地改变第一和/或第二负压而与根据本发明的装置的控制装置电连接或无线连接，所述控制装置特别是具有用于存储工艺参数的数据存储单元和/或具有控制算法。所述控制算法这里例如可以构造成计算机程序，用于执行根据本发明的方法。以这种方式可以自动地监控和/或调节工艺稳定性和/或薄膜特性。但对第一和/或第二负压的调节通过控制装置例如根据工艺参数、特别是通过与由传感器装置测得的值的对比来进行。也可能的是，在工艺参数变化时、如例如输送装置的速度变化时或者如当薄膜机加速和减速(Hoch-und Runterrampen)时，自动地补充调整和/或适配第一和/或第二负压，以便随时确保过程具有尽可能好的稳定性。此外也可以设想的是，为了实现确定的工艺参数，如实现薄膜特别高的延展值或低的延展值，在第一影响区域内设置特别低或高的负压，而在第二影响区域内特别是保持负压基本上恒定。也可以设想的是，通过相应的算法来调节主腔中的负压，使得薄膜特性即使在过程条件或环境条件变化时也保持恒定。这里薄膜特性与工艺稳定性脱离关联特别有利地是能实现这种调节的基本前提条件。
本发明的主题还涉及一种用于制造薄膜、特别是制造塑料薄膜的方法。这里薄膜材料特别是通过输送装置以熔体片的形式由排出装置中导出。此时，优选通过至少一个主腔在第一影响区域中产生第一负压，以及通过至少一个副腔在第二影响区域中产生第二负压。这里第一影响区域配设给熔体片和/或薄膜的至少一个主区域，而第二影响区域配设给熔体片和/或薄膜的与主区域相邻的至少一个边缘区域。特别是设有第一边缘区域以及第二边缘区域，并且第一边缘区域和第二边缘区域都与主区域相邻地设置，其中第一边缘区域和第二边缘区域分别设置在主区域相对置的侧面上。第一负压与第二负压不同，由此实现了对熔体片的稳定作用。第一影响区域中的第一负压特别是间接地通过主腔这样产生，而第二影响区域中的第二负压间接地通过副腔这样产生，即，主腔与第一流动装置连接，而副腔与第二流动装置连接。此外可以设定，薄膜材料在输送装置上和/或在输送装置之前冷却和/或凝固。根据本发明的方法带来与参考根据本发明的装置已经详细说明的相同的优点。此外，根据本发明的方法也适于运行根据本发明的装置。
在本发明的范围内同样可以设想的是，使主腔和/或副腔沿宽度方向的尺寸无级或逐级地与薄膜机的排出装置相适配。优选通过对副腔的适配，由于副腔与主腔相邻设置并且由于所述装置特别是沿宽度方向固定的延伸尺寸，主腔沿宽度方向的延伸尺寸同样能无级地或逐级地与薄膜机的排出装置相适配并由此也与熔体片或薄膜的主区域或边缘区域相适配。所述装置沿宽度方向的延伸这里优选(基本上)涉及所有主腔和副腔沿宽度方向的尺寸的总和。所述适配优选这样进行，即，使得第一和第二影响区域沿熔体片的整个宽度延伸并且第二影响区域特别是延伸到边缘区域上，而第一影响区域特别是延伸到熔体片或薄膜的主区域上。由此同样可以实现对工艺参数的适配。
此外可以设定，使主腔和/或副腔沿宽度方向的尺寸和/或第二负压的强度自动与工艺参数相适配。所述自动适配例如通过控制装置来实现，所述控制装置例如为了调整所述强度与至少一个流动装置连接或者为了调整主腔和/或副腔沿宽度方向的尺寸例如与用于使至少一个密封元件移动的驱动单元连接。这里工艺参数例如涉及输送装置的转动速度、预存储的配方、希望的薄膜厚度、薄膜特性、薄膜宽度和/或边缘区域宽度和/或主区域宽度、和/或根据本发明的装置在熔体片上的布置形式。通过所述适配例如即使在(薄膜机)加速和减速时也能随时确保过程具有尽可能好的稳定性。
此外可以设定，使第二负压和/或第一负压相互独立地特别是与工艺参数适配。这里可以设定，第一负压始终小于第二负压，或者相反。也可能的是，第一负压和第二负压可以这样调整，使得第一负压和第二负压彼此相差至少5mbar和/或至少10mbar和/或至少100mbar和/或至少200mbar。为了进行适配，例如控制装置可以与用于第一负压的第一流动装置连接并且与用于第二负压的第二流动装置连接。
根据本发明的一个有利的改进方案可以设定，通过该方法制造的薄膜具有最大15μm、优选最大12μm的厚度，特别优选具有最大10μm的厚度和/或在1μm至17μm、优选8μm至15μm的范围内的厚度。对于这样的薄膜厚度，独立地设置过程稳定性和薄膜特性、即独立地设置第一和第二负压是特别重要的。根据本发明的方法这里允许以高速度制造特别薄或具有特别高或特别低延展性的薄膜、特别是作为连续材料制造所述薄膜。
有利地可以设定，自动地和/或有控制地、特别是相互独立地使第一负压和/或第二负压改变，特别是根据工艺参数改变。这里例如控制装置可以用于进行所述调节、例如通过控制算法进行所述调节。所述工艺参数这里例如可以由控制装置的非易失性存储单元中读出。在调节第一和/或第二负压时，例如将作为测量值由传感器装置检测到的实际值与理论值进行比较并且通过对流动装置的操控使实际值(即例如负压)与理论值适配或根据理论值进行调节。
本发明还要求保护一种用于制造薄膜、特别是塑料薄膜的薄膜机，特别是流延薄膜机，所述薄膜机特别是用于制造拉伸薄膜(特别是用流延薄膜法)。这里优选设定，所述薄膜机包括用于输送薄膜材料的输送装置和排出装置。这里薄膜材料通过输送装置以熔体片的形式从排出装置中导出或能够导出。这里特别是设定，设有至少一个用于第一影响区域中产生第一负压的主腔和至少一个用于在第二影响区域中产生第二负压的副腔，第一影响区域能配设给熔体片的至少一个主区域，而第二影响区域能配设给熔体片的与主区域相邻的至少一个边缘区域，并且第一负压不同于第二负压，以便实现对熔体片的稳定作用。由此得到与参考根据本发明的方法和/或根据本发明的装置已经详细说明的相同的优点。此外可以设想，根据本发明的薄膜机具有根据本发明的用于产生负压的装置和/或能够按照根据本发明的方法运行。
此外，还要求保护一种系统，所述系统具有根据本发明的装置，所述装置具有排出装置和/或具有输送装置。
附图说明
本发明其他的优点、特征和细节由下面的说明得出，在下面的说明中参考附图详细描述了本发明的实施例。这里在权利要求和说明书中提及的特征分别本身单独地或按任意的组合都是对本发明至关重要的。其中：
图1示出根据本发明的装置以及根据本发明的薄膜机的示意性侧视图；
图2示出根据本发明的装置的示意性前视图；
图3示出根据本发明的装置的示意性前视图；
图4示出根据本发明的装置的另一个示意性前视图；
图5示出根据本发明的装置的示意性侧视图；
图6示出根据本发明的装置的示意性后视图；
图7示出根据本发明的装置的另一个示意性后视图；
图8示出根据本发明的装置的另一个示意性后视图；
图9示出使根据本发明的方法可视化的示意图。
具体实施方式
在下面的附图中，不同实施例的相同的技术特征也使用相同的附图标记。
在图1中用示意性侧视图示出根据本发明的装置10。根据本发明的装置10这里集成在根据本发明的薄膜机100中，其中，在图1中仅示意性示出该薄膜机100的各部分。根据本发明的薄膜机100、例如是流延薄膜机具有输送装置120。所述输送装置120例如是冷却辊筒120。通过例如设置在一个或多个挤出装置下游的排出装置110将熔体片200形式的薄膜材料231经由排出间隙111、特别是喷嘴111设置在输送装置120的表面上。所述输送装置120为此例如可以构造成受冷却的，以便使得薄膜材料231在输送装置120上或之前冷却或凝固。为了传送薄膜材料231，输送装置120绕转动轴线R沿在图1中用虚线示出的箭头的方向转动。薄膜材料231在通过输送装置120在接纳位置123接纳之后继续沿虚线箭头的方向输送。此外在输送装置120上还设置另外的辊筒112、113，这些辊筒例如可以构造成剥离辊筒和/或擦拭辊筒。薄膜材料231作为薄膜230离开根据本发明的薄膜机100。在图1中示出的布置形式、特别是排出装置110和/或根据本发明的装置10在输送装置120上的布置形式这里是示例性的并且也可以有所改变。由此，排出装置110连同根据本发明的装置10例如也可以沿深度方向T朝辊筒113的方向进一步偏移地设置，如图5中所示的那样。
在排出装置110的区域内，根据图1还设置有根据本发明的用于产生用于熔体片200的负压的装置10。所述装置10例如包括壳体11并且可松开地或不可松开地与排出装置110连接。备选地可以设想，根据本发明的装置10构造成独立的并且构造成与排出装置110分开的、必要时隔开间距的构件，必要时所述根据本发明的装置固定在输送装置120上。
为了产生第一和第二负压，根据本发明的装置10与流动装置60连接，所述流动装置60可以与所述装置10分开地构成或者集成在所述装置10中。流动装置60例如构造成频率调节的鼓风机60并且优选通过控制装置95操控和/或调节。由此例如可以调整流动装置60的转速并由此调整所产生的负压的强度。此外，优选在根据本发明的装置10上设置传感器装置90，以便测量通过流动装置60产生的负压。测得的值例如可以至少临时存储在控制装置95的数据存储单元96中。由此，通过由控制装置95将所产生的负压的测得的值(实际值)与负压强度希望的值(理论值)进行比较，可以提供一个至少包括控制装置95和传感器装置90的用于操控流动装置60的调节回路。
为了能够与第二负压分开地产生第一负压，必须在流动技术上将相应的第一影响区域310与第二影响区域320分开。至少一个密封元件40就用于这个目的，所述密封元件设置在第一影响区域310和/或第二影响区域320的范围内。
图2中示出根据本发明的装置10的前视图。这里可以看到，装置10在宽度方向B上具有相互邻接的不同腔，即用于不同的影响区域310、320的至少一个主腔20和至少一个副腔30。副腔30、特别是第一副腔30a和第二副腔30b这里产生一个第二负压，或者在各自的第二影响区域320中分别产生不同的第二负压。这里，第一副腔30a特别是配设给左侧的第二影响区域320a，而第二副腔30b配设给右侧的第二影响区域320b。这里影响区域确定了，在薄膜230或熔体片200的哪个区域中施加相应的负压。这样，在用于熔体片200或薄膜230的主区域210的第一影响区域310中施加第一负压。在用于熔体片200或薄膜230的边缘区域220的第二影响区域320中施加第二负压。这里优选在左侧的第二影响区域320a中产生用于熔体片200或薄膜230的第一边缘区域220a的第二负压，而在右侧的影响区域320b中产生用于熔体片或薄膜的第二边缘区域220b的第二负压。这里各个第二负压可以是相同的或彼此不同的。为了产生负压，主腔20优选具有朝输送装置120和/或熔体片200定向的主腔开口21，而副腔30具有朝输送装置120和/或熔体片200定向的副腔开口31。主腔开口31和/或副腔开口31优选能直接设置在熔体片200的后面，特别是设置在相应排出装置110或排出间隙111的下方，如图2中示出的那样。
为了将第一和第二影响区域310、320相互分开，设有至少一个密封元件40。所述密封元件以在图1中标注的间距A与输送装置120间隔开地设置，以便避免与输送装置120的表面发生接触。备选地可以设想，密封元件40设计成柔性和/或弹性的，使得可以与输送装置120的表面发生接触，而不会造成损坏。为了在侧面将第二影响区域320或副腔30与根据本发明的装置10的外部环境分隔，还设有端部密封件42。与端部密封件42不同，所有密封元件40优选都设置在主腔20与副腔30之间或者说设置在第一影响区域310和至少一个所述第二影响区域320之间。
在图3和4中示意性示出根据本发明的装置10的另一个前视图。这里，根据本发明的装置10除了一个(第一)主腔20还具有另一个第二主腔25。这里，第二主腔25可以在第一主腔20的下方(就是说朝输送装置120的方向更为接近地)延伸。此外，第二主腔25也可以与第二主腔20错开地设置，例如沿在图5中通过箭头表示的深度方向T(沿相对于熔体片200或相对于排出装置110相反的方向)错开。因此，可以通过第一和第二主腔20、25的配合作用最佳地抽吸熔体片200并且同时减少带入的空气。
为了调整和改变第一和第二影响区域310、320，所述至少一个密封元件40可以设计成可调的，如在图3和4中通过虚线箭头示出的那样。为此，例如设有调节机构45，所述调节机构例如包括密封元件40在根据本发明的装置10上的可运动的支承结构。此外，所述调节机构45可以包括根据本发明的装置10的容纳部，特别是所述装置10的壳体11的容纳部，所述容纳部使得可以能松开地将所述至少一个密封元件40固定在装置10上。这里，可以沿宽度方向B在所述装置10上设置多个这种容纳部，以便在沿宽度方向B不同的位置处将密封元件40固定在装置10上。由此，可以改变第一影响区域310和/或第二影响区域320沿宽度方向B的延伸尺寸。这里可以设想，密封元件40根据图3仅在(第一)主腔20的区域内延伸或者根据图4也在第二主腔25的区域内延伸和/或与其相连。由此，根据图4，也可以为第二主腔25构造出第二影响区域320或副腔30。相反，根据图3，第二主腔25没有相邻的副腔30并且由此没有相邻的第一影响区域310。
在图5中示出根据本发明的装置10的另一个侧视图，其中示出了在主腔20和/或副腔30的区域内的壁部50。所述壁部50特别是至少部分地形成壳体11。壁部50这里特别是可以与密封元件40对齐地设置，以便与密封元件40共同将第一影响区域310与第二影响区域320特别是在流动技术上分开。也可以设想，壁部50如密封元件40那样构造成能通过调节机构45调整和/或移动和/或更换。此外，在图5中示出，密封元件40可以具有弯曲部41，以便与输送装置120的表面的形状相适配。主腔20或副腔30此外还具有相应的主腔通道22或副腔通道32，以便将主腔20或副腔30与流动装置60连接。
在图6至8中示出主腔20以及所述至少一个副腔30与相应的流动装置60的连接。由于流动装置60、例如鼓风机60在根据本发明的装置10的主腔20和/或副腔30中产生负压，各腔必须通过管道元件70与流动装置60连接。例如构造成引导空气的软管70的管道元件70这里例如可以固定在主腔20的主腔通道22上或固定在副腔30的副腔通道32上。为了更好地引导空气，例如还可以在主腔通道22和/或副腔通道32的区域内设置密封件。
在图6中示出，每个主腔20和每个副腔30都可以分别与不同的流动装置60连接，以便在各影响区域内产生不同的负压。例如，第一流动装置61可以为主腔20产生第一负压，第二流动装置62可以为第一副腔30a产生第二负压，而第三流动装置63可以为第二副腔30b产生另一个第二负压。备选地可以设想，根据图7仅有唯一的一个第二流动装置62可以既为第一副腔30a也为第二副腔30b产生第二负压。根据图8，也可以为所有的腔设置一个唯一的流动装置60，就是说该流动装置既用于主腔20，也用于副腔30。在这种情况下，可以例如通过压力调整机构80、例如节流阀产生不同的负压。
在图9中示意性地使根据本发明的方法400可视化。这里，根据第一方法步骤401，通过至少一个主腔20在第一影响区域310中产生第一负压。根据第二方法步骤402，通过至少一个副腔30在第二影响区域320中产生第二负压。
前面对实施形式的解释仅以示例的形式描述了本发明。当然，只要技术上合理，这些实施形式的各个特征可以自由地相互组合，而不会偏离本发明的范围。
附图标记列表
10 装置
11 壳体
20 主腔
21 主腔开口
22 主腔通道
25 第二主腔
30 副腔
30a第一副腔
30b第二副腔
31 副腔开口
32 副腔通道
40 密封元件
41 弯曲部
42 端部密封件
45 调节机构
50 壁部
60 流动装置
61 第一流动装置
62 第二流动装置
63 第三流动装置
70 管道元件
80 压力调整机构
90 传感器装置
95 控制装置
96 数据存储单元
100薄膜机
110排出装置
111 排出间隙/喷嘴
112 辊筒、擦拭辊筒
113 辊筒、剥离辊筒
120输送装置
123接纳位置
200熔体片
210主区域
220边缘区域
220a第一边缘区域
220b第二边缘区域
230薄膜
231薄膜材料
310第一影响区域
320第二影响区域
320a左侧的第二影响区域
320b右侧的第二影响区域
400方法
401 第一方法步骤
402 第二方法步骤
B 宽度方向
T 深度方向
A 间距
R 轴线

Claims (30)

1.用于在薄膜机(100)的输送装置(120)的区域内、特别是在塑料薄膜(230)的制造过程中产生用于使熔体片(200)稳定的负压的装置(10)，所述装置具有：
-至少一个主腔(20)，用于在第一影响区域(310)中产生第一负压，
-至少一个副腔(30)，用于在第二影响区域(320)中产生第二负压，其中
第一影响区域(310)能配设给熔体片(200)的至少一个主区域(210)，而第二影响区域(320)能配设给熔体片(200)的与主区域(210)相邻的至少一个边缘区域(220)，并且
第一负压不同于第二负压，以便实现对熔体片(200)的稳定作用；
第一负压和第二负压自动地、有控制地且相互独立地改变。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，
所述主腔(20)在流动技术上与副腔(30)分开，特别是通过密封元件(40)分开。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，
所述主腔(20)和/或副腔(30)设计成并且能在薄膜机(100)的输送装置(120)上设置成，使得熔体片(200)能被抽吸到薄膜机(100)的输送装置(120)上。
4.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述副腔(30)设计成并且能在薄膜机(100)的输送装置(120)上设置成，使得能够实施对边缘区域(220)的稳定作用。
5.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述装置(10)具有沿宽度方向(B)的宽度延伸尺寸，所述宽度延伸尺寸特别是能与薄膜机(100)的排出装置(110)的宽度相适配，其中主腔(20)和所述至少一个副腔(30)沿所述宽度方向(B)相邻地设置。
6.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
设有调节机构(45)，由此能可变地调整主腔(20)和副腔(30)沿宽度方向(B)的尺寸。
7.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
用于将主腔(20)与副腔(30)分隔的密封元件(40)和/或壁部(50)构造成可调的、特别是手动可调的，和/或构造成可移动的。
8.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
设有至少两个副腔(30)，这些副腔特别是沿宽度方向(B)设置在所述装置(10)的外部侧面区域中，其中，主腔(20)设置在各副腔(30)之间。
9.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述至少一个副腔(30)沿宽度方向(B)的尺寸设计成，使得副腔(30)的第二影响区域(320)在所述装置(10)的整个影响区域或主腔(20)的第一影响区域(310)的2％至10％之间。
10.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
至少一个密封元件(40)设计成能沿宽度方向(B)无级或逐级地调节，以便在主腔(20)与副腔(30)之间可变地、特别是完整地分隔相应的影响区域(310、320)，其中，特别是所述密封元件(40)设计成至少接近流体密封的。
11.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述密封元件(40)到输送装置(120)具有确定的间距(A)，并且特别是设计成与输送装置(120)是无接触的。
12.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述密封元件(40)构造成可调的，使得所述密封元件(40)与输送装置(120)之间的间距(A)是可变的，其中为此特别是所述密封元件(40)设计成可更换的和/或所述密封元件(40)朝输送装置(120)的方向的延伸尺寸设计成可调的。
13.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述密封元件(40)在能朝向熔体片(200)的侧面上具有能与输送装置(120)相适配的、弯曲的、特别是凹入的形状。
14.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述密封元件(40)设计成能柔性和/或弹性变形的，特别是由能柔性和/或弹性变形的塑料制成，以便与输送装置(120)相适配。
15.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
所述密封元件(40)在输送装置(120)上接触。
16.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
为了产生负压，在第一影响区域(310)中和/或在第二影响区域(320)中设有至少一个流动装置(60)，其中特别是所述流动装置(60)以频率调节的方式运行和/或构造成鼓风机(60)。
17.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
至少一个引导空气的第一管道元件(70)为了与第一流动装置(61)流动连接而固定在主腔通道(22)上，以及至少一个引导空气的第二管道元件(70)为了与第二流动装置(62)流动连接而固定在与主腔通道(22)隔开间距的副腔通道(32)上。
18.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
设有至少一个压力调整机构(80)，用于改变用于主区域(210)和/或边缘区域(220)的负压，其中优选只设有唯一的流动装置(60)，所述流动装置(60)既用于在第一影响区域(310)中产生负压，也用于在第二影响区域(320)中产生负压。
19.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
在主腔(20)和/或副腔(30)内设有至少一个传感器装置(90)，以便检测主区域(210)或边缘区域(220)的压力。
20.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
设有另外的第二主腔(25)，其中所述第二主腔(25)相对于所述主腔(20)能设置成离熔体片(200)较远，以便除去输送装置(120)上的空气。
21.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，
至少一个用于有控制地改变第一和/或第二负压的流动装置(60)与控制装置(95)电连接或无线连接，其中特别是所述控制装置(95)具有用于存储工艺参数的数据存储单元(96)和/或具有控制算法。
22.用于制造薄膜(230)、特别是制造塑料薄膜的方法(400)，其中通过输送装置(120)以熔体片(200)的形式由排出装置(110)中导出薄膜材料(231)，并且通过至少一个主腔(20)在第一影响区域(310)中产生第一负压，以及
通过至少一个副腔(30)在第二影响区域(320)中产生第二负压，其中
第一影响区域(310)配设给熔体片(200)的至少一个主区域(210)，而第二影响区域(320)配设给熔体片(200)的与主区域(210)相邻的至少一个边缘区域(220)，并且，
第一负压与第二负压不同，由此实现了对熔体片(200)的稳定作用；
第一负压和第二负压自动地、有控制地且相互独立地改变。
23.根据权利要求22所述的方法(400)，其特征在于，
使副腔(30)沿宽度方向(B)的尺寸能无级或逐级调节地与薄膜机(100)的排出装置(110)相适配。
24.根据权利要求22或23所述的方法(400)，其特征在于，
使副腔(30)沿宽度方向(B)的尺寸和/或第二负压的强度自动与工艺参数相适配。
25.根据权利要求22至24之一所述的方法(400)，其特征在于，
使第二负压和/或第一负压相互独立地与工艺参数相适配。
26.根据权利要求22至25之一所述的方法(400)，其特征在于，
通过该方法(400)制造的薄膜(230)具有最大15μm、优选最大12μm的厚度。
27.根据权利要求22至26之一所述的方法(400)，其特征在于，
根据工艺参数改变第一负压和/或第二负压。
28.根据权利要求22至27之一所述的方法(400)，其特征在于，
运行根据权利要求1至21之一所述的装置(10)。
29.用于制造塑料薄膜(230)的薄膜机(100)，特别是流延薄膜机，其中所述薄膜机(100)包括用于传送薄膜材料(231)的输送装置(120)和排出装置(110)，其中
薄膜材料(231)能通过输送装置(120)以熔体片(200)的形式从排出装置(110)中导出，
其特征在于，
设有至少一个用于在第一影响区域(310)中产生第一负压的主腔(20)和至少一个用于在第二影响区域(320)中产生第二负压的副腔(30)，其中
第一影响区域(310)能配设给熔体片(200)的至少一个主区域(210)，而第二影响区域(320)能配设给熔体片(200)的与主区域(210)相邻的至少一个边缘区域(220)，并且
第一负压不同于第二负压，以便实现对熔体片(200)的稳定作用；
第一负压和第二负压自动地、有控制地且相互独立地改变。
30.根据权利要求29所述的薄膜机(100)，其特征在于，
设有根据权利要求1至21之一所述的装置(10)，其中特别是所述薄膜机(100)能按照根据权利要求22至28之一所述的方法(400)运行。
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