CN202807966U

CN202807966U - 低张力高同步超薄膜牵引卷绕装置

Info

Publication number: CN202807966U
Application number: CN201220480076.5U
Authority: CN
Inventors: 潘旭祥; 张宝松
Original assignee: HUBEI LONGCHEN TECHNICAL JOINT-STOCK Co Ltd
Current assignee: HUBEI LONGCHEN TECHNICAL JOINT-STOCK Co Ltd
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-09-20

Abstract

本实用新型公开了一种低张力高同步超薄膜牵引卷绕装置，它解决了卷绕后的薄膜膜面不平整、厚薄不均、端面不齐，从而耐压离散性大，生产出电容器散热不均，电容容量不确定性大等问题，其特征在于：将冷却辊、展平辊、电晕压辊、电晕辊、张力辊、接触辊、钢卷芯按序安装机架上，展平辊（1.3、1.4）之间设置了测厚仪（8），电晕辊（3.2、4.2）前设置电晕压辊（3.1、4.1），接触辊（6）置于钢卷芯（7）之前，通过张力辊（5）调整张力，所有辊轴均独立的伺服电机控制，由同一台PLC配合工业以太网实现BUS控制。不仅结构合理、操作简便，而且能够有效利用薄膜固有的弹性模量将薄膜展平，在牵引处弹性模量不被破坏情况下，提高收卷质量，降低损耗，提高成品率。

Description

低张力高同步超薄膜牵引卷绕装置

技术领域

本实用新型属于一种塑料薄膜生产设备，尤其是涉及到一种低张力高同步超薄膜牵引卷绕装置。

背景技术

薄膜经拉伸、热定型后，产生了一定程度的拉伸取向，使分子或分子链有序地排列，形成固有的结晶与粗化。从而薄膜性能得到大大提高。具体说，拉伸后薄膜具有以下特点：1)薄膜的拉伸强度、弹性模量明显增大。其拉伸强度是未拉伸薄膜的3—5倍；2) 大分子排列整齐，阻隔性能有所改善； 3）薄膜具有耐高温、高热稳定性、耐高压特性；4）具有高缠绕、高机械强度特性。但是由于薄膜生产线因工艺问题或设备缺陷，在牵引处破坏薄膜分子取向、内部应力，二次改变了薄膜特性——弹性模量，造成卷绕后的薄膜膜面不平整，厚薄不均，端面不齐，从而耐压离散性大，生产出电容器散热不均，电容容量不确定性大，使用性、功能性极差。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述缺陷，为生产企业提供一种对厚度在2u-10u间的超薄薄膜在牵引卷绕过程中，保证薄膜在低张力牵引、高同步速度下卷绕的低张力高同步超薄膜牵引卷绕装置。

本实用新型的技术方案是：它是由冷却辊、展平辊、电晕压辊、电晕辊、张力辊、接触辊、钢卷芯等部分组成，所述冷却辊为双进双出的矩形截面螺旋状流道且通有恒温、恒压冷却水的镀铬钢辊，展平辊为镀铬钢辊，第一展平辊和第二展平辊之间设置了测厚仪，第一电晕辊前设置第一电晕压辊，第二电晕辊前设置第二电晕压辊，接触辊置于钢卷芯之前，通过张力辊调整张力，第一冷却辊、第二冷却辊和第一展平辊、第二展平辊由伺服电机M1控制，边料真空辊由伺服电机M2控制，第一电晕辊和第三展平辊由伺服电机M3控制，第二电晕辊和第三冷却辊由伺服电机M4控制，压力辊、接触辊和钢卷芯分别由伺服电机M5、M6和M7控制，所有的伺服驱动装置均由同一台PLC配合工业以太网实现BUS控制，各组辊间最大限度地在薄膜弹性模量内的速比以1‰～2‰速率递增。所述电晕辊和电晕压辊辊面都是耐高温、耐臭氧硅橡胶制作而成，电晕压辊轴心较电晕辊轴心高0.2mm～0.5mm，电晕压辊压缩空气压力控制在0.2MPa左右。

本实用新型的有益效果是：由于将冷却辊、展平辊、电晕压辊、电晕辊、张力辊、接触辊、钢卷芯改造为相互独立的主动辊，独立伺服驱动装置最大限度满足了超薄膜牵引的高同步性要求，从而有效利用薄膜固有的弹性模量将薄膜展平，在牵引处弹性模量不被破坏情况下，提高收卷质量，降低损耗，提高成品率。展平辊能够有效防止了薄膜“抖动”或“起飘”现象而引起测厚仪测量误差，使产品质量明显提高。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型牵引卷绕结构示意图。

图中：1.1、1.2、4.3为冷却辊，1.3、1.4、3.3为展平辊，2为边料真空辊，3.2、4.2为电晕辊，3.1、4.1为电晕压辊，5为压力辊，6为接触辊，7为钢卷芯，8为测厚仪。

具体实施方式

取镀铬钢辊制作双进双出的矩形截面螺旋状流道且通有恒温冷却水的冷却辊1.1、1.2、4.3，同时取镀鉻钢辊制作展平辊1.3、1.4、3.3，取耐高温、耐臭氧硅橡胶制作电晕辊3.2、4.2和电晕压辊3.1、4.1，取金属材料制作压力辊5、接触辊6和钢卷芯7。然后如图1所示将各辊安装于牵引卷绕机架上，在展平辊1.3、1.4之间设置测厚仪8，电晕辊3.2、4.2前设置电晕压辊3.1、4.1，电晕压辊轴心较电晕辊轴心高0.2mm～0.5mm，电晕压辊3.1、4.1压缩空气压力控制在0.2Mpa左右。表面为菱形橡胶带位移的接触辊6置于钢卷芯7之前，通过张力辊5调整张力，冷却辊1.1、1.2和展平辊1.3、1.4由伺服电机M1控制，边料真空辊2由伺服电机M2控制，电晕辊3.2和展平辊3.3由伺服电机M3控制，电晕辊4.2和冷却辊4.3由伺服电机M4控制，压力辊5、接触辊6和钢卷芯7分别由伺服电机M5、M6和M7控制，所有的伺服驱动装置均由同一台PLC配合工业以太网实现BUS控制，各组辊间最大限度地在薄膜弹性模量内的速比以1‰～2‰速率递增。实施本实用新型时，薄膜进入牵引后，首先接触入口两个双进双出的矩形截面螺旋状流道且通有恒温、恒压冷却水的镀鉻钢1.1、1.2进行冷却定型。该辊利用智能比例调节控制阀控制水温在22℃～25℃之间，冷却水水压控制在0.4Mpa左右。其导热快、对流强、辐射性能好，能够实现辊面温度准确、快速，使辊面薄膜温度均匀，快速将薄膜冷却定型。配合剪辊，冷定型后薄膜进入展平镀鉻钢辊1.3、1.4，保证薄膜进入测厚仪8前薄膜平整、膜面平缓，避免薄膜“抖动”或“起飘”现象而引起测厚仪测量误差。进入电晕辊3.2、4.2前薄膜由电晕压辊3.1、4.1通过压力再次展平、充分挤压排气。保证薄膜既要展平、也不被挤压变形，又要贴辊性好、无气隙，才不会因为电晕产生的高温使薄膜分子取向、薄膜分子间应力发生改变，高压使薄膜产生击穿或背面电晕现象。电晕辊和电晕压辊辊面都是耐高温、耐臭氧硅橡胶，要求：辊面中心高0.2mm—0.5mm，电晕压辊压缩空气压力控制在0.2Mpa左右。薄膜出电晕辊再次经过一个冷却辊冷却定型。薄膜继而经过张力辊5、接触辊6，最后直接由钢卷芯7收卷。带有张力检测的过速打滑装置的张力辊，它可以使薄膜展平，消除薄膜在拉伸应力作用下产生的纵向褶纹。检测到的张力信号传送到PLC，与原设定的张力信号比较后，进行PID计算，然后输入卷绕电机控制器，实现闭环控制，精确控制卷绕电机的转速，以保证适当的收卷张力。张力过大，则卷绕过紧，薄膜容易产生皱纹；张力不足，带入膜层的空气量过多，母卷薄膜的密度小，薄膜容易在芯卷上产生轴向滑移及严重的错位，以至造成无法卸卷，分切时放卷轴产生大幅度摆动，影响分切薄膜的质量。表面为菱形橡胶带位移的接触辊是将薄膜压靠在收卷卷芯上，实行接触收卷或小间隙收卷，以将平整的薄膜迅速地转到卷芯上，实现平整收卷的目的。同时借助接触辊对母卷施加一定的压力，及时排除收卷时膜层间的空气，使母卷不变松。一般使用接触辊后母卷中的空气含量可减至12%～18%。

另外收卷张力的衰减及张力补偿一般认为薄膜收卷时维持薄膜张力的恒定是最有利于薄膜成品表观质量的。但实际上，由于薄膜层之间都夹有12%～18%的空气，因此，即使在恒定的张力条件下也会出现外层薄膜将内层薄膜压皱的现象。解决这个问题的方法是随着母卷直径的增加，按一定的规律将薄膜的张力自动进行衰减。通常不同直径下的张力衰减值，在收卷之前需要预先输入计算机内，在生产过程中，操作人员再根据薄膜收卷情况随时进行调节。薄膜换卷时，薄膜转换到新的卷芯表面，卷径突然变化，收卷辊的转速、各系统的转动惯量都发生大的变化，引起张力的突变，以致经常出现换卷断膜现象。因此，在薄膜的张力控制系统内，必须设有张力补偿装置，用以实现软起动、软停止，防止收卷的薄膜产生皱纹。收卷辊的控制主要包括速度控制和张力控制两部分。薄膜收卷时，随着母卷直径增大，如果收卷辊的转速仍然不变，则随着收卷线速度的增大，必然引起收卷张力的递增（从牵引装置送出的薄膜速度是不变的），这样不仅会造成膜卷的内松外紧，外层薄膜把内层薄膜压皱，而且分切时也会增加复卷难度，影响分切质量。因此，收卷辊的收卷转速必须随着母卷直径的增大而减小。

除满足上述工艺要求外，牵引中各辊间速度、速比技术也至关重要。每组辊均设置独立伺服驱动装置M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7，所有的伺服驱动装置均由同一PLC配合工业以太网实现BUS控制。各组辊变过去完全被动为既独立又同步的联动驱动方式。各组辊间最大限度地在薄膜弹性模量内的速比以1‰—2‰速率递增，如图一中V,V1，V2，V3，V4比例关系。从而有效将运行中的薄膜展平，减少褶皱，减少收卷膜面端面不齐、松紧不一现象；不依赖薄膜拉动而产生二次拉伸，继而引起膜面的不平整、易拉断膜现象；同时薄膜与辊间的“摩擦”、“打滑”现象克服了，避免了薄膜表面“划伤”，防止薄膜“抖动”在切刀口、剪辊处撕开而造成断膜，复卷后的产品外观、成品率也大大提高。同时独立驱动装置有效克服牵引速度变化时各辊间速度由于机械传动（皮带、联轴器、变速箱）而产生的速度“滞后”不同步现象，此时也会出现薄膜被二次拉伸。所以独立伺服驱动装置最大限度满足了超薄膜牵引的高同步性要求，从而有效利用薄膜固有的弹性模量将薄膜展平，在牵引处弹性模量不被破坏情况下，提高收卷质量，降低损耗，提高成品率。

Claims

1.一种低张力高同步超薄膜牵引卷绕装置，它是由冷却辊、展平辊、电晕压辊、电晕辊、张力辊、接触辊、钢卷芯组成，其特征在于：所述冷却辊（1.1、1.2、4.3）为双进双出的矩形截面螺旋状流道且通有恒温、恒压冷却水的镀铬钢辊，展平辊（1.3、1.4、3.3）为镀铬钢辊，第一展平辊（1.3）和第二展平辊（1.4）之间设置了测厚仪（8），第一电晕辊（3.2）前设置第一电晕压辊（3.1），第二电晕辊（4.2）前设置第二电晕压辊（4.1），接触辊（6）置于钢卷芯（7）之前，通过张力辊（5）调整张力，第一冷却辊（1.1）、第二冷却辊（1.2）和第一展平辊（1.3）、第二展平辊（1.4）由伺服电机M1控制，边料真空辊（2）由伺服电机M2控制，第一电晕辊（3.2）和第三展平辊（3.3）由伺服电机M3控制，第二电晕辊（4.2）和第三冷却辊（4.3）由伺服电机M4控制，压力辊（5）、接触辊（6）和钢卷芯（7）分别由伺服电机M5、M6和M7控制，所有的伺服驱动装置均由同一台PLC配合工业以太网实现BUS控制，各组辊间最大限度地在薄膜弹性模量内的速比以1‰～2‰速率递增。

2.根据权利要求1所述的低张力高同步超薄膜牵引卷绕装置，其特征在于：电晕辊（3.2、4.2）和电晕压辊（3.1、4.1）辊面都是耐高温、耐臭氧硅橡胶制作而成，电晕压辊轴心较电晕辊轴心高0.2mm～0.5mm，电晕压辊（3.1、4.1）压缩空气压力控制在0.2MPa左右。