JP2023553100A - Method and system for adjusting slot dies used to produce extruded articles - Google Patents

Method and system for adjusting slot dies used to produce extruded articles Download PDF

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Abstract

スロットダイを動作させる方法であって、スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、を有する、方法が提供される。チョーカーバー又は可撓性ダイリップの形状は、力印加機構を用いて、スロットダイの幅に概ね平行な力を印加することによって操作することができる。アプリケータスロットの少なくとも一部分が、1つ以上のデッケルで遮断されてアプリケータスロットの有効幅が低減された、スロットダイを動作させてパージする方法が更に提供される。A method of operating a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along the width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; a choker bar; and at least one of the group consisting of a flexible die lip. The shape of the choker bar or flexible die lip can be manipulated using a force application mechanism by applying a force generally parallel to the width of the slot die. A method of operating and purging a slot die is further provided in which at least a portion of the applicator slot is blocked by one or more deckles to reduce the effective width of the applicator slot.

Description

本発明は、スロットダイ、並びにそれに関連するアセンブリ、システム、及び方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to slot dies and related assemblies, systems, and methods.

一般に、スロットダイは、アプリケータスロットを形成するダイリップを含む。アプリケータスロットの幅は、移動ウェブの幅、又はフィルムなどの押出物を受け取るローラの幅に沿って延びることができる。本明細書で使用されるとき、スロットダイ及びスロットダイの構成要素に関して、「幅」は、スロットダイ及びその構成要素のクロスウェブ(又はクロスローラ)寸法を指す。この点に関して、スロットダイのアプリケータスロットは、スロットダイの幅に沿って延びる。 Generally, slot dies include a die lip that forms an applicator slot. The width of the applicator slot can extend along the width of a moving web or the width of a roller that receives an extrudate, such as a film. As used herein, with respect to slot dies and slot die components, "width" refers to the cross-web (or cross-roller) dimension of the slot die and its components. In this regard, the slot die's applicator slot extends along the width of the slot die.

スロットダイは、一般に、押出物、コーティング、及び他の押出物品を形成するために使用される。一例として、スロットダイは、移動する可撓性基材つまり「ウェブ」に液体材料を塗布するためのスロットダイコーティングにおいて使用することができる。スロットダイコーティングの技術には多くのバリエーションがある。一例として、コーティング材料は、室温又は制御された温度であってもよい。コーティング材料が処理のために溶融又は液化されることを確実にするためにコーティング材料温度が上昇される場合、これは、しばしば「ホットメルト」コーティングと呼ばれる。他の例では、コーティング材料は、溶媒希釈剤を含むことができる。溶媒は、水、有機溶媒、又はコーティングの成分を溶解若しくは分散させる任意の好適な流体であってもよい。溶媒は、典型的には、乾燥によってなど、後続の処理において除去される。コーティングは、単一又は複数の層を含むことができ、いくつかのスロットダイを使用して、複数の層を同時に塗布することができる。コーティングは、ダイの幅にわたる連続コーティングであってもよく、又は代わりに、ストリップから構成されてもよく、各ストリップは、ダイの幅の一部分のみにわたって延び、隣接するストリップから分離されている。 Slot dies are commonly used to form extrudates, coatings, and other extruded articles. As an example, slot dies can be used in slot die coating to apply liquid materials to a moving flexible substrate or "web." There are many variations in slot die coating techniques. As an example, the coating material may be at room temperature or at a controlled temperature. When the coating material temperature is increased to ensure that the coating material is melted or liquefied for processing, this is often referred to as a "hot melt" coating. In other examples, the coating material can include a solvent diluent. The solvent may be water, an organic solvent, or any suitable fluid that dissolves or disperses the components of the coating. The solvent is typically removed in subsequent processing, such as by drying. The coating can include single or multiple layers, and several slot dies can be used to apply multiple layers simultaneously. The coating may be a continuous coating across the width of the die, or alternatively may be composed of strips, each strip extending over only a portion of the width of the die and separated from adjacent strips.

スロットダイはまた、薄膜押出物又は他の押出物を含む押出物を形成するために使用される。いくつかの例では、押出物は、押出コーティングであってもよく、ウェブ基材に適用されてもよく、このプロセスは、押出コーティングと呼ばれることがある。他の例では、押し出された材料は、フィルム又はウェブを直接形成する。押し出されたフィルムは、その後、長さ延伸又は幅出し操作によって加工されてもよい。コーティングと同様に、押出物は、単一層又は複数層を含んでもよい。 Slot dies are also used to form extrudates, including thin film extrudates or other extrudates. In some examples, the extrudate may be an extrusion coating and may be applied to a web substrate, a process sometimes referred to as extrusion coating. In other examples, the extruded material directly forms a film or web. The extruded film may then be processed by length stretching or tentering operations. Like coatings, extrudates may include a single layer or multiple layers.

フィルム又はコーティングなどの押出物の厚さは、他の要因の中でも、スロットダイを通る押出物の流量に依存する。一例では、スロットダイは、所望のチョーカーバー高さプロファイルを提供するために、スロットダイを通る押出物の流量を局所的に調整するように使用することができる調整可能なチョーカーバーを流路内に含むことができる。スロットダイはまた、所望の押出物厚さプロファイルを提供するために、アプリケータスロットの局所高さ(すなわち、スロット高さ)を調整して、アプリケータスロットからの押出物の流量を制御するように使用することができる、可撓性ダイリップを含むことができる。 The thickness of the extrudate, such as a film or coating, depends, among other factors, on the flow rate of the extrudate through the slot die. In one example, the slot die includes an adjustable choker bar within the flow path that can be used to locally adjust the flow rate of the extrudate through the slot die to provide a desired choker bar height profile. can be included in The slot die also adjusts the local height of the applicator slot (i.e., slot height) to control the flow rate of extrudate from the applicator slot to provide the desired extrudate thickness profile. It can include a flexible die lip that can be used for.

スロットダイは、厚さプロファイルを操作するために、アプリケータスロットの幅に沿って離間した複数のアクチュエータを含んでもよい。例えば、各アクチュエータは、チョーカーバー又は可撓性ダイリップの局所的な位置調整を提供するように構成することができる。 The slot die may include a plurality of actuators spaced along the width of the applicator slot to manipulate the thickness profile. For example, each actuator can be configured to provide localized positional adjustment of a choker bar or flexible die lip.

スロットダイを用いて押出プロセスを開始した後、押出物のクロスウェブプロファイルを測定することができる。次いで、各アクチュエータは、アプリケータスロットの幅にわたって押出物に均一な厚さなどの所望の厚さプロファイルを提供するように個々に調整される必要があり得る。 After starting the extrusion process using a slot die, the cross-web profile of the extrudate can be measured. Each actuator may then need to be individually adjusted to provide the desired thickness profile, such as a uniform thickness of the extrudate across the width of the applicator slot.

本開示は、ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ又はチョーカーバーの形状を操作するための技術を含み、関連付けられた力印加機構は、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。ダイの幅に平行なそのような力は、ダイリップ又はチョーカーバーの局所的な加熱又は冷却によって引き起こされるなどの全方向の膨張又は収縮によって提供することができる。例えば、ダイリップの平坦度は、ダイリップ付近の金属を膨張させることによって操作することができ、これにより、ダイリップの形状を個別制御点間で変化させる。この技術は、位置決めデバイス間で屈曲することができる筋肉を有するダイに類似している。 The present disclosure includes techniques for manipulating the shape of a die lip or choker bar by applying a force generally parallel to the width of the die, and the associated force application mechanism includes a flexible die lip or restrictor/choker bar. Most of it is contained within. Such a force parallel to the width of the die can be provided by expansion or contraction in all directions, such as caused by localized heating or cooling of the die lip or choker bar. For example, the flatness of the die lip can be manipulated by expanding the metal near the die lip, thereby changing the shape of the die lip between discrete control points. This technique is similar to a die with muscles that can be flexed between positioning devices.

これらの技術は、従来のダイスロット制御要素位置自体の間でダイスロットを有利に調整するために、従来のアジャスタ手段と組み合わせて使用することができ、したがって、押出均一性制御の空間分解能を改善することができる。 These techniques can be used in combination with conventional adjuster means to advantageously adjust the die slot between conventional die slot control element positions themselves, thus improving the spatial resolution of extrusion uniformity control. can do.

第1の態様では、スロットダイを動作させる方法が開示される。スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つとを含む。この方法は、力印加機構を用いて、ダイの幅に概ね平行な力を印加することによって、チョーカーバー又は可撓性ダイリップの形状を操作することを含む。 In a first aspect, a method of operating a slot die is disclosed. The slot die includes one of the group consisting of an applicator slot extending along the width of the slot die and in fluid communication with a fluid flow path through the slot die, a choker bar, and a flexible die lip. at least one. The method includes manipulating the shape of the choker bar or flexible die lip by applying a force generally parallel to the width of the die using a force application mechanism.

第2の態様では、スロットダイを動作させる方法が提供され、スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、スロットダイの幅に沿って離間した複数のアクチュエータであって、複数のアクチュエータの各アクチュエータが、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、を含み、この方法は、スロットダイの幅に概ね平行な方向に沿ってスロットダイのチョーカーバー又は可撓性ダイリップを局所的に膨張又は収縮させ、それによって、力印加機構がチョーカーバー又は可撓性ダイリップと係合する場合のクロスウェブスロット高さプロファイルを調整するように、力印加機構の設定を決定することと、決定された設定に基づいて力印加機構をチョーカーバー又は可撓性ダイリップと係合させることと、を含む。 In a second aspect, a method is provided for operating a slot die, the slot die having an applicator slot extending along the width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. a slot, at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip, and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators directing fluid through the applicator slot. a plurality of actuators operable to adjust the height of the fluid flow path at a respective position of each actuator to provide localized adjustment of the flow; A crossweb where a choker bar or flexible die lip of a slot die is locally expanded or contracted along a direction generally parallel to the width, thereby causing a force application mechanism to engage the choker bar or flexible die lip. The method includes determining settings for a force application mechanism and engaging the force application mechanism with a choker bar or flexible die lip based on the determined settings to adjust a slot height profile.

第3の態様では、スロットダイを動作させる方法が提供され、スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、スロットダイの幅に沿って離間した複数のアクチュエータであって、複数のアクチュエータの各アクチュエータが、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、を含み、この方法は、デッケルでアプリケータスロットの一部分を遮断してアプリケータスロットの有効幅を低減することと、コントローラを用いて、アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの予め選択されたクロスウェブスロット高さプロファイルに基づく複数の個別設定からの個別設定のセットを予測することであって、予測は、個別設定のセットと押出物のクロスウェブスロット高さプロファイルとの間の既知の相関に基づいている、予測することと、スロットダイの調整のために予測された個別設定のセットに従って各アクチュエータの位置を設定することと、を含み、アクチュエータは、スロットダイの動作中に、アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的である。 In a third aspect, a method of operating a slot die is provided, the slot die having an applicator slot extending along the width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. a slot, at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip, and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators directing fluid through the applicator slot. a plurality of actuators operable to adjust the height of the fluid flow path at a respective position of each actuator to provide local adjustment of the flow; blocking a portion of the applicator slot to reduce the effective width of the applicator slot; and using a controller to block a portion of the applicator slot to reduce the effective width of the applicator slot; predicting a set of individualizations from the configuration, the prediction being based on a known correlation between the set of individualizations and a cross-web slot height profile of the extrudate; configuring the position of each actuator according to a set of individual settings predicted for adjustment of the die, and the actuator is fixed over the blocked zone of the applicator slot during operation of the slot die. and is dynamic over the unobstructed zone of the applicator slot.

第4の態様では、押出物品を製造する方法であって、前述の方法に従ってスロットダイを動作させることと、スロットダイのアプリケータスロットを通して押出物を押出して、押出物品を得ることと、を含む、方法が提供される。 In a fourth aspect, a method of manufacturing an extruded article comprising operating a slot die according to the method described above and extruding an extrudate through an applicator slot of the slot die to obtain an extruded article. , a method is provided.

第5の態様では、スロットダイをパージする方法が提供され、スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、スロットダイの幅に沿って延びるチョーカーバー又は可撓性ダイリップと、チョーカーバー又は可撓性ダイリップに沿って離間した複数のアクチュエータであって、各々が、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、そのそれぞれの位置でアプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、アプリケータスロットの一部分を遮断してアプリケータスロットの有効幅を低減する1つ以上のデッケルと、を含み、この方法は、複数のアクチュエータを用いて力を印加することによってチョーカーバー又は可撓性ダイリップの形状を操作して、目標クロスウェブスロット高さプロファイルを取得することであって、アクチュエータは、アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的である、取得することと、遮断されていないゾーンと遮断されたゾーンとの間の遷移ゾーンに沿って拡大の程度を漸減させながら、複数のアクチュエータを用いてアプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿ってクロスウェブスロット高さプロファイルを選択的に拡大することと、を含む。 In a fifth aspect, a method of purging a slot die is provided, the slot die having an applicator slot extending along the width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. a slot, a choker bar or flexible die lip extending along the width of the slot die, and a plurality of actuators spaced apart along the choker bar or flexible die lip, each actuator controlling fluid flow through the applicator slot. a plurality of actuators operable to adjust the height of the applicator slot at their respective locations to provide localized adjustment, and a plurality of actuators operable to adjust the height of the applicator slot by blocking a portion of the applicator slot; one or more deckles to reduce the width, the method includes manipulating the shape of the choker bar or flexible die lip by applying a force using a plurality of actuators to reduce the width of the target cross-web slot height. Obtaining a profile, wherein the actuator is fixed above the blocked zone of the applicator slot and dynamic above the unblocked zone of the applicator slot; Cross-web slot height along the unobstructed zone of the applicator slot using multiple actuators, with a progressively decreasing degree of expansion along the transition zone between the unobstructed and blocked zones. selectively enlarging the profile.

第6の態様では、システムが提供され、システムは、スロットダイであって、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、チョーカーバー又は可撓性ダイリップに動作可能に結合された力印加機構と、を含むスロットダイと、複数の個別設定のうちの1つに従って各アクチュエータの位置を設定し、スロットダイを動作させるように構成されたコントローラと、を備え、コントローラは、力印加機構を用いて、スロットダイの幅に概ね平行な力を印加することによって、チョーカーバー又は可撓性ダイリップの形状を操作するように構成されている。 In a sixth aspect, a system is provided, the system comprising a slot die, an applicator slot extending along the width of the slot die, and an applicator slot in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. a slot die including a slot, at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip, and a force application mechanism operably coupled to the choker bar or the flexible die lip; a controller configured to position each actuator and operate the slot die according to one of the actuators, the controller applying a force generally parallel to the width of the slot die using a force application mechanism; The choker bar or flexible die lip is configured to manipulate the shape of the choker bar or flexible die lip.

第7の態様では、スロットダイ及びコントローラを備えるシステムが提供される。スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、スロットダイの幅に沿って延びるチョーカーバー又は可撓性ダイリップと、チョーカーバー又は可撓性ダイリップに沿って離間した複数のアクチュエータであって、各々が、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、そのそれぞれの位置でアプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、アプリケータスロットの一部分を遮断してアプリケータスロットの有効幅を低減する1つ以上のデッケルと、を含む。コントローラは、複数のアクチュエータを用いて力を印加することによってチョーカーバー又は可撓性ダイリップの形状を操作して、目標クロスウェブスロット高さプロファイルを取得し、ここでアクチュエータは、アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的であり、遮断されていないゾーンと遮断されたゾーンとの間の遷移ゾーンに沿って拡大の程度を漸減させながら、複数のアクチュエータを用いてアプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿ってクロスウェブスロット高さプロファイルを選択的に拡大するように構成されている。 In a seventh aspect, a system is provided that includes a slot die and a controller. The slot die includes an applicator slot extending along the width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die, and a choker bar or flexible member extending along the width of the slot die. a flexible die lip and a choker bar or a plurality of actuators spaced apart along the flexible die lip, each actuator at its respective location to provide localized adjustment of fluid flow through the applicator slot; a plurality of actuators operable to adjust the height of the applicator slot; and one or more deckles that block a portion of the applicator slot to reduce the effective width of the applicator slot. The controller manipulates the shape of the choker bar or flexible die lip by applying a force using a plurality of actuators to obtain a target cross-web slot height profile, where the actuators are used to block the applicator slot. fixed above the blocked zone and dynamic above the unblocked zone of the applicator slot, and the extent of expansion along the transition zone between the unblocked and blocked zones. The cross-web slot height profile is configured to selectively expand the cross-web slot height profile along an unobstructed zone of the applicator slot using the plurality of actuators while gradually decreasing the cross-web slot height profile.

本開示の1つ以上の実施例の詳細を添付図面及び以下の説明に示す。本開示の他の特徴、目的、及び利点は、本明細書及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。 The details of one or more implementations of the disclosure are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages of the disclosure will be apparent from the specification and drawings, and from the claims.

明細書及び図面中の参照文字が繰り返して使用されている場合、本開示の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことを意図している。当業者は多くの他の修正形態及び実施形態を考案することができ、それらは本開示の原理の範囲及び趣旨に含まれることを理解されたい。図は、縮尺通りに描かれていないことがある。
複数のアクチュエータを有するチョーカーバーを含むスロットダイであって、各アクチュエータは、その位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である、スロットダイを示す図である。 複数のアクチュエータを有するチョーカーバーを含むスロットダイであって、各アクチュエータは、その位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である、スロットダイを示す図である。 回転ロッドに接続された複数のアクチュエータを有する調整可能な回転ロッドを含むスロットダイであって、各アクチュエータは、その位置で回転ロッドの局所位置を調整し、それによってアプリケータスロットの局所高さを調整するように動作可能である、スロットダイを示す図である。 可撓性ダイリップに接続された複数のアクチュエータを有する可撓性ダイリップを含むスロットダイであって、各アクチュエータは、その位置で可撓性ダイリップの局所位置を調整し、それによってアプリケータスロットの局所高さを調整するように動作可能である、スロットダイを示す図である。 位置センサを含むアクチュエータアセンブリと、位置センサの出力に基づいてアクチュエータアセンブリの位置を選択するためのコントローラとを示す図である。 押出物の予め選択されたクロスウェブプロファイルに従ってスロットダイの複数のアクチュエータの各アクチュエータの位置を選択するための技術を示すフローチャートである。 ダイの動作中に予め選択されたダイキャビティ圧力に従ってスロットダイの複数のアクチュエータの各アクチュエータの位置を選択するための技術を示すフローチャートである。 ダイを動作させ続けながら、アクチュエータの各々に隣接する流体流路の高さを増加させることによってスロットダイをパージするための技術を示すフローチャートである。 ダイを動作させ続けながら、アクチュエータの各々に隣接する流体流路を実質的に閉鎖することによってスロットダイをパージするための技術を示すフローチャートである。 スロットダイのアクチュエータ位置設定を繰り返し調整することによって生成されたパターンを含むストリップコーティングを示す図である。 スロットダイのアクチュエータ位置設定を繰り返し調整することによって生成されたパターンを含む押出物を示す図である。 スロットダイコントローラのユーザインターフェースの一実施例を示す図である。 スロットダイコントローラのユーザインターフェースの一実施例を示す図である。 スロットダイコントローラのユーザインターフェースの一実施例を示す図である。 スロットダイコントローラのユーザインターフェースの一実施例を示す図である。 スロットダイにアクチュエータアセンブリのセットを後付けする技術を示す図である。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。 ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術に関する図であり、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される。
Repeat use of reference characters in the specification and drawings is intended to represent the same or similar features or elements of the disclosure. It should be understood that many other modifications and embodiments may be devised by those skilled in the art and are within the scope and spirit of the principles of this disclosure. Illustrations may not be drawn to scale.
FIG. 12 illustrates a slot die including a choker bar having multiple actuators, each actuator being operable to adjust the height of a fluid flow path at its location. FIG. 12 illustrates a slot die including a choker bar having multiple actuators, each actuator being operable to adjust the height of a fluid flow path at its location. A slot die including an adjustable rotating rod having a plurality of actuators connected to the rotating rod, each actuator adjusting the local position of the rotating rod at its location, thereby adjusting the local height of the applicator slot. FIG. 3 illustrates a slot die operable to adjust. A slot die including a flexible die lip having a plurality of actuators connected to the flexible die lip, each actuator adjusting the local position of the flexible die lip at its location, thereby adjusting the local position of the applicator slot. FIG. 3 shows a slot die operable to adjust the height. FIG. 3 illustrates an actuator assembly including a position sensor and a controller for selecting a position of the actuator assembly based on the output of the position sensor. 2 is a flowchart illustrating a technique for selecting the position of each actuator of a plurality of actuators of a slot die according to a preselected cross-web profile of an extrudate. 2 is a flowchart illustrating a technique for selecting the position of each actuator of a plurality of actuators of a slot die according to a preselected die cavity pressure during operation of the die. 2 is a flowchart illustrating a technique for purging a slot die by increasing the height of the fluid flow path adjacent each of the actuators while continuing to operate the die. 2 is a flowchart illustrating a technique for purging a slot die by substantially closing the fluid flow path adjacent each of the actuators while continuing to operate the die. FIG. 3 shows a strip coating containing a pattern generated by iteratively adjusting the actuator position settings of a slot die. FIG. 3 shows an extrudate containing a pattern produced by iteratively adjusting the actuator position settings of a slot die. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a user interface for a slot die controller. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a user interface for a slot die controller. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a user interface for a slot die controller. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a user interface for a slot die controller. FIG. 3 is a diagram illustrating a technique for retrofitting a set of actuator assemblies to a slot die. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar. FIG. 4 is a diagram of a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of a die, where the force application mechanism is a flexible die lip or a restrictor/choker, in accordance with the techniques disclosed herein; Most will be housed inside the bar.

本明細書で使用する場合、「好ましい」及び「好ましくは」という用語は、一定の状況下で一定の利点をもたらすことができる、本明細書に記載の実施形態を指す。ただし、他の実施形態もまた、同じ又は他の状況下で好ましい場合がある。更にまた、1つ以上の好ましい実施形態の列挙は、他の実施形態が有用でないことを示唆するものではなく、他の実施形態を本発明の範囲から除外することを意図するものでもない。 As used herein, the terms "preferred" and "preferably" refer to embodiments described herein that can provide certain advantages under certain circumstances. However, other embodiments may also be preferred under the same or other circumstances. Furthermore, the recitation of one or more preferred embodiments is not intended to imply that other embodiments are not useful or to exclude other embodiments from the scope of the invention.

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用する場合、文脈上別段の明記がない限り、単数形「a」、「an」及び「the」は複数の指示物を含むものとする。したがって、例えば、「a」又は「the」が付いた構成要素への言及には、構成要素及び当業者に公知のその均等物のうちの1つ以上を含んでもよい。更に、「及び/又は」という用語は、列挙された要素のうちの1つ若しくは全て、又は列挙された要素のうちの任意の2つ以上の組み合わせを意味する。 As used in this specification and the appended claims, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Thus, for example, reference to an element with "a" or "the" may include one or more of the elements and their equivalents known to those skilled in the art. Additionally, the term "and/or" means one or all of the listed elements, or a combination of any two or more of the listed elements.

「含む」という用語及びその変化形は、これらの用語が添付の記載に現れた場合、限定的意味を有しないことに注意されたい。また更に、「a」、「an」、「the」、「少なくとも1つの」及び「1つ以上の」は、本明細書では互換的に使用される。左、右、前方、後方、上部、底部、側、上方、下方、水平、垂直などの相対語が、本明細書において使用される場合があり、その場合、特定の図面において見られる視点からのものである。しかしながら、これらの用語は、記載を簡単にするために使用されるに過ぎず、決して本発明の範囲を制限するものではない。 It is noted that the term "comprising" and variations thereof do not have a limiting meaning when these terms appear in the accompanying description. Still further, "a," "an," "the," "at least one," and "one or more" are used interchangeably herein. Relative terms such as left, right, front, rear, top, bottom, side, above, below, horizontal, vertical, etc. may be used herein, from the perspective as seen in a particular drawing. It is something. However, these terms are only used for ease of description and are not intended to limit the scope of the invention in any way.

本明細書全体において、「一実施形態」、「特定の実施形態」、「1つ以上の実施形態」又は「ある実施形態」に対する言及は、その実施形態に関して記載される特定の特徴、構造、材料又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して様々な箇所にある「1つ以上の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「一実施形態では」又は「実施形態では」などの句の出現は、必ずしも本発明の同一の実施形態に言及しているわけではない。該当する場合、商品名は、全て大文字で記載する。 Throughout this specification, references to "one embodiment," "a particular embodiment," "one or more embodiments," or "an embodiment" refer to specific features, structures, structures, etc. described with respect to that embodiment. A material or property is meant to be included in at least one embodiment of the invention. Thus, the occurrences of phrases such as "in one or more embodiments," "in a particular embodiment," "in one embodiment," or "in an embodiment" in various places throughout this specification are not necessarily They are not referring to the same embodiment of the invention. Where applicable, product names should be written in all capital letters.

図1A及び図1Bは、スロットダイ10を示す。スロットダイ10は、上部ダイブロック2と下部ダイブロック3とを含む。上部ダイブロック2は、下部ダイブロック3と組み合わせて、スロットダイ10を通る流体流路を形成する。流体流路は、入口5と、ダイキャビティ4と、アプリケータスロット6とを含む。アプリケータスロット6は、上部ダイブロック2に取り付けられた回転ロッド12と下部ダイブロック3のダイリップ13との間にある。スロットダイ10は、そのアプリケータスロットに回転ロッド12を含むので、スロットダイ10は、回転ロッドダイと呼ばれることがある。 1A and 1B show a slot die 10. FIG. The slot die 10 includes an upper die block 2 and a lower die block 3. The upper die block 2, in combination with the lower die block 3, forms a fluid flow path through the slot die 10. The fluid flow path includes an inlet 5, a die cavity 4, and an applicator slot 6. The applicator slot 6 is between the rotating rod 12 attached to the upper die block 2 and the die lip 13 of the lower die block 3. Because slot die 10 includes a rotating rod 12 in its applicator slot, slot die 10 is sometimes referred to as a rotating rod die.

スロットダイ10は、スロットダイ10内の流体流路の幅にわたって延びるチョーカーバー11を含む。一例として、チョーカーバー11におけるスロットダイ10内の流体流路の幅は、チョーカーバー11がアプリケータスロット6の幅に沿って延びるように、アプリケータスロット6の幅とほぼ同じであってもよい。アクチュエータアセンブリ200は、共通の取付ブラケット9に取り付けられており、スロットダイ10の幅に沿って離間している。いくつかの実施例では、取付ブラケット9は、セグメント化されていてもよく、例えば、取付ブラケット9は、各アクチュエータアセンブリ200のための別個の構造体を含んでもよい。各アクチュエータアセンブリ200は、スロットダイ10内の押出物の流体流路内のチョーカーバー11の位置を変更することによって、スロットダイ10の幅に沿ったそのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整して、アプリケータスロット6を通る流体流の局所的な調整を提供するように動作可能である。 Slot die 10 includes a choker bar 11 that extends across the width of the fluid flow path within slot die 10 . As an example, the width of the fluid flow path within the slot die 10 at the choker bar 11 may be approximately the same as the width of the applicator slot 6 such that the choker bar 11 extends along the width of the applicator slot 6. . Actuator assemblies 200 are mounted on a common mounting bracket 9 and spaced apart along the width of slot die 10. In some examples, mounting bracket 9 may be segmented, eg, mounting bracket 9 may include a separate structure for each actuator assembly 200. Each actuator assembly 200 changes the height of the fluid flow path at its respective location along the width of the slot die 10 by changing the position of the choker bar 11 within the fluid flow path of the extrudate within the slot die 10. is operable to adjust and provide localized adjustment of fluid flow through the applicator slot 6.

スロットダイ10の動作中、押出物は、流体流路入口5でスロットダイ10に入り、押出物がアプリケータスロット6を通って出て、移動するローラ7に適用されるまで、ダイキャビティ4を含むスロットダイ10の流体流路を通って進み続ける。いくつかの実施例では、押出物は、移動するウェブ(図示せず)に適用されてもよく、他の実施例では、押出物は、ローラ7に直接適用されてもよい。押出物及びウェブ(該当する場合)を、一連のローラの上を走らせて押出物を冷却することができる。1つ以上の追加のプロセスが、ローラ7の下流で押出物に対して行われてもよい。本開示に密接に関係するわけではないが、このようなプロセスとしては、延伸、コーティング、テクスチャリング、印刷、切断、圧延、及び積層が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかのプロセスでは、製造剥離ライナーを除去して、剥離ライナーを追加することができ、又は1つ以上の追加の層(積層転写テープなど)を追加することができる。電子ビーム、オーブン、又は紫外線(ultraviolet、UV)チャンバへの曝露などの硬化工程も行うことができる。 During operation of the slot die 10, extrudate enters the slot die 10 at the fluid flow path inlet 5 and travels through the die cavity 4 until the extrudate exits through the applicator slot 6 and is applied to the moving rollers 7. continues through the fluid flow path of the slot die 10 containing the fluid. In some examples, the extrudate may be applied to a moving web (not shown), and in other examples, the extrudate may be applied directly to roller 7. The extrudate and web (if applicable) can be run over a series of rollers to cool the extrudate. One or more additional processes may be performed on the extrudate downstream of roller 7. Although not germane to this disclosure, such processes include, but are not limited to, stretching, coating, texturing, printing, cutting, rolling, and lamination. In some processes, the manufactured release liner can be removed and a release liner added, or one or more additional layers (such as a laminated transfer tape) can be added. Curing steps such as exposure to an electron beam, oven, or ultraviolet (UV) chamber can also be performed.

図1Bに示すように、スロットダイ10は、共通の取付ブラケット9に取り付けられたアクチュエータアセンブリ200のセットを含む。5つのアクチュエータアセンブリ200が示されているが、異なる数のアクチュエータアセンブリもまた可能である。各アクチュエータアセンブリ200は、チョーカーバー11に取り付けられている、又は他の方法でチョーカーバー11に係合されており、アクチュエータアセンブリ200は、チョーカーバー11の幅に沿って離間している。アクチュエータの各々は、スロットダイ10内の流体流路内のチョーカーバー11の位置の局所的な調整を提供することによって、その位置で流体流路の高さを制御するように動作可能である。 As shown in FIG. 1B, slot die 10 includes a set of actuator assemblies 200 mounted on a common mounting bracket 9. As shown in FIG. Although five actuator assemblies 200 are shown, different numbers of actuator assemblies are also possible. Each actuator assembly 200 is attached to or otherwise engaged to choker bar 11 , and the actuator assemblies 200 are spaced apart along the width of choker bar 11 . Each of the actuators is operable to provide local adjustment of the position of the choker bar 11 within the fluid flow path within the slot die 10, thereby controlling the height of the fluid flow path at that location.

図4に関して更に詳細に説明するように、アクチュエータアセンブリ200の各々は、リニアアクチュエータを駆動するモータを含むことができる。アクチュエータアセンブリ200の各々はまた、リニアアクチュエータの出力シャフトの位置移動を検出する、線形可変差動変圧器(linear variable differential transformer、LVDT)又はリニアエンコーダなどの精密センサを含むことができる。リニアアクチュエータアセンブリ200の出力シャフトは、各リニアアクチュエータアセンブリ200がチョーカーバーの局所位置を調整するよう動作可能であるように、チョーカーバー11の幅に沿って離間している。以下で更に詳細に説明するように、各リニアアクチュエータの位置は、押出物の所望のクロスウェブプロファイルを提供するように個々に選択可能である。加えて、リニアアクチュエータアセンブリ200の位置は、スロットダイ10内のチョーカーバー11に隣接する流体流路の全断面積を調整することによって、スロットダイ10の動作中にダイキャビティ4内に所望のダイキャビティ圧力を提供するように正確に調整することができる。他の実施例では、各アクチュエータアセンブリ200の位置は、反復又はランダムパターン化特徴などのパターン化特徴を有する押出物を生成するように能動的に制御されてもよい。本明細書で言及されるとき、アクチュエータ又はアクチュエータアセンブリの位置への言及は、より具体的には、アクチュエータ出力シャフトの相対的配置を指すことが意図される。 As described in further detail with respect to FIG. 4, each of the actuator assemblies 200 can include a motor that drives a linear actuator. Each of the actuator assemblies 200 may also include precision sensors, such as linear variable differential transformers (LVDTs) or linear encoders, that detect positional movement of the linear actuator output shaft. The output shafts of the linear actuator assemblies 200 are spaced apart along the width of the choker bar 11 such that each linear actuator assembly 200 is operable to adjust the local position of the choker bar. As explained in more detail below, the position of each linear actuator is individually selectable to provide the desired cross-web profile of the extrudate. Additionally, the position of the linear actuator assembly 200 can be adjusted to position the desired die within the die cavity 4 during operation of the slot die 10 by adjusting the overall cross-sectional area of the fluid flow path adjacent the choker bar 11 within the slot die 10. Can be precisely adjusted to provide cavity pressure. In other examples, the position of each actuator assembly 200 may be actively controlled to produce an extrudate with patterned features, such as repeating or random patterned features. As referred to herein, references to the position of the actuator or actuator assembly are intended to refer more specifically to the relative positioning of the actuator output shafts.

図2は、スロットダイ20を示す。スロットダイ20は、回転ロッド22に接続された複数のアクチュエータアセンブリ200を有する調整可能な回転ロッド22を含む。各アクチュエータアセンブリ200は、その位置で回転ロッド22の局所位置を調整し、それによってアプリケータスロット6の局所高さを調整するように動作可能である。スロットダイ20のいくつかの態様は、スロットダイ10の態様と同様であり、スロットダイ20に関して限定的に詳細に説明する。スロットダイ10の構成要素と同じ参照番号を有するスロットダイ20の構成要素は、スロットダイ10の同様に番号付けされた構成要素と実質的に同様である。 FIG. 2 shows a slot die 20. FIG. Slot die 20 includes an adjustable rotating rod 22 having a plurality of actuator assemblies 200 connected thereto. Each actuator assembly 200 is operable to adjust the local position of the rotating rod 22 at its location, thereby adjusting the local height of the applicator slot 6. Some aspects of slot die 20 are similar to aspects of slot die 10, and will be described in limited detail with respect to slot die 20. Components of slot die 20 having the same reference numbers as components of slot die 10 are substantially similar to similarly numbered components of slot die 10.

スロットダイ20は、上部ダイブロック2と下部ダイブロック3とを含む。上部ダイブロック2は、下部ダイブロック3と組み合わせて、スロットダイ20を通る流体流路を形成する。流体流路は、入口5と、ダイキャビティ4と、アプリケータスロット6とを含む。アプリケータスロット6は、上部ダイブロック2に取り付けられた調整可能な回転ロッド22と下部ダイブロック3のダイリップ13との間にある。スロットダイ20は、そのアプリケータスロットに調整可能な回転ロッド22を含むので、スロットダイ20は、回転ロッドダイと呼ばれることがある。 The slot die 20 includes an upper die block 2 and a lower die block 3. The upper die block 2, in combination with the lower die block 3, forms a fluid flow path through the slot die 20. The fluid flow path includes an inlet 5, a die cavity 4, and an applicator slot 6. The applicator slot 6 is located between the adjustable rotating rod 22 mounted on the upper die block 2 and the die lip 13 of the lower die block 3. Because slot die 20 includes an adjustable rotating rod 22 in its applicator slot, slot die 20 is sometimes referred to as a rotating rod die.

スロットダイ20は、アプリケータスロット6の高さが、回転ロッド22に接続するアクチュエータアセンブリ200によって制御される点で、スロットダイ10とは異なる。アクチュエータアセンブリ200は、共通の取付ブラケット9に取り付けられており、スロットダイ20の幅に沿って離間している。各アクチュエータアセンブリ200は、回転ロッド22の位置を変更することによって、スロットダイ20の幅に沿ったそのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整して、アプリケータスロット6を通る流体流の局所的な調整を提供するように動作可能である。図2では1つのアクチュエータアセンブリ200しか示されていないが、スロットダイ20は、図1Bに示すアクチュエータアセンブリ200の配置と同様に、回転ロッド22及びスロットダイ20の幅に沿って離間したアクチュエータアセンブリ200のセットを含む。 Slot die 20 differs from slot die 10 in that the height of applicator slot 6 is controlled by an actuator assembly 200 that connects to rotating rod 22. Actuator assemblies 200 are mounted on a common mounting bracket 9 and spaced apart along the width of slot die 20. Each actuator assembly 200 adjusts the height of the fluid flow path at its respective location along the width of the slot die 20 by changing the position of the rotating rod 22 to improve fluid flow through the applicator slot 6. Operable to provide local adjustments. Although only one actuator assembly 200 is shown in FIG. 2, the slot die 20 has actuator assemblies 200 spaced apart along the width of the rotating rod 22 and the slot die 20, similar to the arrangement of the actuator assembly 200 shown in FIG. 1B. Contains a set of

スロットダイ20の動作中、押出物は、流体流路入口5でスロットダイ20に入り、押出物がアプリケータスロット6を通って出て移動するローラ7に適用されるまで、ダイキャビティ4を含むスロットダイ20の流体流路を通って進み続ける。いくつかの実施例では、押出物は、移動するウェブ(図示せず)に適用されてもよく、他の実施例では、押出物は、ローラ7に直接適用されてもよい。押出物及びウェブ(該当する場合)を、一連のローラの上を走らせて、押出物を冷却することができる。図1A及び図1Bに関して上述したように、1つ以上の追加のプロセスが、ローラ7の下流で押出物に対して行われてもよい。 During operation of the slot die 20, extrudate enters the slot die 20 at the fluid flow path inlet 5 containing the die cavity 4 until the extrudate is applied to the moving rollers 7 exiting through the applicator slot 6. Continue through the fluid flow path of slot die 20. In some examples, the extrudate may be applied to a moving web (not shown), and in other examples, the extrudate may be applied directly to roller 7. The extrudate and web (if applicable) can be run over a series of rollers to cool the extrudate. One or more additional processes may be performed on the extrudate downstream of roller 7, as described above with respect to FIGS. 1A and 1B.

アクチュエータアセンブリ200の各々は、回転ロッド22の位置の局所的な調整を提供することによって、その位置で流体流路の高さを制御するように動作可能である。以下で更に詳細に説明するように、各アクチュエータアセンブリ200の位置は、押出物の所望のクロスウェブプロファイルを提供するように個々に選択可能である。加えて、リニアアクチュエータアセンブリ200の位置は、アプリケータスロット6の全断面積を調整することによって、スロットダイ20の動作中にダイキャビティ4内に所望のダイキャビティ圧力を提供するように正確に調整することができる。他の実施例では、各アクチュエータアセンブリ200の位置は、反復又はランダムパターン化特徴などのパターン化特徴を有する押出物を生成するように能動的に制御されてもよい。 Each of the actuator assemblies 200 is operable to control the height of the fluid flow path at that location by providing local adjustment of the position of the rotating rod 22. As described in more detail below, the position of each actuator assembly 200 is individually selectable to provide the desired cross-web profile of the extrudate. Additionally, the position of the linear actuator assembly 200 can be precisely adjusted to provide the desired die cavity pressure within the die cavity 4 during operation of the slot die 20 by adjusting the overall cross-sectional area of the applicator slot 6. can do. In other examples, the position of each actuator assembly 200 may be actively controlled to produce an extrudate with patterned features, such as repeating or random patterned features.

スロットダイ20はチョーカーバーを含まないが、他の実施例では、調整可能な回転ロッドを有するスロットダイはまた、スロットダイ10のチョーカーバー11のような調整可能なチョーカーバーを含んでもよい。このようなチョーカーバーの位置は、スロットダイ10のチョーカーバー11と同様に、アクチュエータのセットによって局所的に制御することができる。 Although slot die 20 does not include a choker bar, in other embodiments, a slot die with an adjustable rotating rod may also include an adjustable choker bar, such as choker bar 11 of slot die 10. The position of such a choker bar, similar to the choker bar 11 of the slot die 10, can be locally controlled by a set of actuators.

図3は、スロットダイ30を示す。スロットダイ30は、可撓性ダイリップ32に接続された複数のアクチュエータアセンブリ200を有する可撓性ダイリップ32を含む。各アクチュエータアセンブリ200は、その位置で可撓性ダイリップ32の局所位置を調整し、それによってアプリケータスロット6の局所高さを調整するように動作可能である。スロットダイ30のいくつかの態様は、スロットダイ10及びスロットダイ20の態様と同様であり、スロットダイ30に関して限定的に詳細に説明する。スロットダイ10及びスロットダイ20の構成要素と同じ参照番号を有するスロットダイ30の構成要素は、スロットダイ10及びスロットダイ20の同様に番号付けされた構成要素と実質的に同様である。 FIG. 3 shows a slot die 30. As shown in FIG. Slot die 30 includes a flexible die lip 32 having a plurality of actuator assemblies 200 connected thereto. Each actuator assembly 200 is operable to adjust the local position of the flexible die lip 32 at its location, thereby adjusting the local height of the applicator slot 6. Some aspects of slot die 30 are similar to aspects of slot die 10 and slot die 20, and will be described in limited detail with respect to slot die 30. Components of slot die 30 having the same reference numbers as components of slot die 10 and slot die 20 are substantially similar to similarly numbered components of slot die 10 and slot die 20.

スロットダイ30は、上部ダイブロック2と下部ダイブロック3とを含む。上部ダイブロック2は、下部ダイブロック3と組み合わせて、スロットダイ30を通る流体流路を形成する。流体流路は、入口5と、ダイキャビティ4と、アプリケータスロット6とを含む。アプリケータスロット6は、上部ダイブロック2の一部であるダイリップ34と下部ダイブロック3の可撓性ダイリップ32との間にある。 The slot die 30 includes an upper die block 2 and a lower die block 3. The upper die block 2, in combination with the lower die block 3, forms a fluid flow path through the slot die 30. The fluid flow path includes an inlet 5, a die cavity 4, and an applicator slot 6. The applicator slot 6 is between a die lip 34 that is part of the upper die block 2 and a flexible die lip 32 of the lower die block 3.

スロットダイ30は、アプリケータスロット6の高さが、可撓性ダイリップ32に接続するアクチュエータアセンブリ200によって制御される点で、スロットダイ10とは異なる。アクチュエータアセンブリ200は、共通の取付ブラケット9に取り付けられており、スロットダイ30の幅に沿って離間している。各アクチュエータアセンブリ200は、可撓性ダイリップ32の位置を変更することによって、スロットダイ30の幅に沿ったそのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整して、アプリケータスロット6を通る流体流の局所的な調整を提供するように動作可能である。図3では1つのアクチュエータ220しか示されていないが、スロットダイ30は、図1Bに示すアクチュエータアセンブリ200の配置と同様に、可撓性ダイリップ32及びスロットダイ30の幅に沿って離間したアクチュエータアセンブリ200のセットを含む。 Slot die 30 differs from slot die 10 in that the height of applicator slot 6 is controlled by an actuator assembly 200 that connects to flexible die lip 32. Actuator assemblies 200 are mounted on a common mounting bracket 9 and spaced apart along the width of slot die 30. Each actuator assembly 200 adjusts the height of the fluid flow path at its respective location along the width of the slot die 30 by changing the position of the flexible die lip 32 to increase fluid flow through the applicator slot 6. Operable to provide local regulation of flow. Although only one actuator 220 is shown in FIG. 3, the slot die 30 has a flexible die lip 32 and an actuator assembly spaced apart along the width of the slot die 30, similar to the arrangement of the actuator assembly 200 shown in FIG. 1B. Contains 200 sets.

スロットダイ30の動作中、押出物は、流体流路入口5で圧力下でスロットダイ30に入り、押出物がアプリケータスロット6を通って出て、移動するローラ7に適用されるまで、ダイキャビティ4を含むスロットダイ30の流体流路を通って進み続ける。いくつかの実施例では、押出物は、移動するウェブ(図示せず)に適用されてもよく、他の実施例では、押出物は、ローラ7に直接適用されてもよい。押出物及びウェブ(該当する場合)を、一連のローラの上を走らせて、押出物を冷却することができる。 During operation of the slot die 30, extrudate enters the slot die 30 under pressure at the fluid flow path inlet 5 and continues through the die until the extrudate exits through the applicator slot 6 and is applied to the moving roller 7. Continue through the fluid flow path of slot die 30 including cavity 4 . In some examples, the extrudate may be applied to a moving web (not shown), and in other examples, the extrudate may be applied directly to roller 7. The extrudate and web (if applicable) can be run over a series of rollers to cool the extrudate.

他の実施例では、スロットダイ30は、異なる構成のローラと共に使用されてもよい。例えば、押出物は、温度制御されることができる下流ローラ(この場合、キャスティングホイールと呼ばれる)上に落ちるカーテンを形成することができる。他の実施例では、押出物カーテンは、後続の処理のために2つのローラのニップ内に垂直に落ちてもよく、又は水平に(又は任意の角度で)横断してもよい。これは、フィルム押出及び押出コーティング操作の両方においてしばしば使用される。 In other embodiments, slot die 30 may be used with different configurations of rollers. For example, the extrudate can form a curtain that falls onto a downstream roller (in this case called a casting wheel) that can be temperature controlled. In other examples, the extrudate curtain may fall vertically into the nip of two rollers for subsequent processing, or may traverse horizontally (or at any angle). It is often used in both film extrusion and extrusion coating operations.

図1A及び図1Bに関して上述したように、1つ以上の追加のプロセスが、ローラ7の下流で押出物に対して行われてもよい。 One or more additional processes may be performed on the extrudate downstream of roller 7, as described above with respect to FIGS. 1A and 1B.

アクチュエータアセンブリ200の各々は、可撓性ダイリップ32の位置の局所的な調整を提供することによって、その位置で流体流路の高さを制御するように動作可能である。以下で更に詳細に説明するように、各アクチュエータアセンブリ200の位置は、押出物の所望のクロスウェブプロファイルを提供するように個々に選択可能である。加えて、リニアアクチュエータアセンブリ200の位置は、アプリケータスロット6の全断面積を調整することによって、スロットダイ30の動作中にダイキャビティ4内に所望のダイキャビティ圧力を提供するように正確に調整することができる。他の実施例では、各アクチュエータアセンブリ200の位置は、反復又はランダムパターン化特徴などのパターン化特徴を有する押出物を生成するように能動的に制御されてもよい。 Each of the actuator assemblies 200 is operable to provide local adjustment of the position of the flexible die lip 32 to thereby control the height of the fluid flow path at that location. As described in more detail below, the position of each actuator assembly 200 is individually selectable to provide the desired cross-web profile of the extrudate. Additionally, the position of the linear actuator assembly 200 can be precisely adjusted to provide the desired die cavity pressure within the die cavity 4 during operation of the slot die 30 by adjusting the overall cross-sectional area of the applicator slot 6. can do. In other examples, the position of each actuator assembly 200 may be actively controlled to produce an extrudate with patterned features, such as repeating or random patterned features.

スロットダイ30はチョーカーバーを含まないが、他の実施例では、可撓性ダイリップを有するスロットダイはまた、スロットダイ10のチョーカーバー11のような調整可能なチョーカーバーを含んでもよい。このようなチョーカーバーの位置は、スロットダイ10のチョーカーバー11と同様に、アクチュエータのセットによって局所的に制御することができる。 Although slot die 30 does not include a choker bar, in other embodiments, a slot die with a flexible die lip may also include an adjustable choker bar, such as choker bar 11 of slot die 10. The position of such a choker bar, similar to the choker bar 11 of the slot die 10, can be locally controlled by a set of actuators.

図4は、アクチュエータアセンブリ200と、0バックラッシュカプラ240と、コントローラ300とを含むアセンブリを示す。図1A~図3に示すように、アクチュエータアセンブリ200は、例えば、スロットダイ20、30と同様にアプリケータスロットの高さを調整することによって、又はスロットダイ10と同様にスロットダイ内の流体流路の高さを調整することによって、スロットダイの流体流路の局所的な調整を提供するために、スロットダイに使用されてもよい。 FIG. 4 shows an assembly that includes an actuator assembly 200, a zero backlash coupler 240, and a controller 300. As shown in FIGS. 1A-3, the actuator assembly 200 can be configured, for example, by adjusting the height of the applicator slot, similar to the slot dies 20, 30, or by adjusting the fluid flow within the slot die, similar to the slot die 10. It may be used in slot dies to provide localized adjustment of fluid flow paths in the slot die by adjusting the height of the channels.

アクチュエータアセンブリ200は、モータ210と、モータ210に結合されたリニアアクチュエータ220と、位置センサ230とを含む。一例として、モータ210は、ステッピングモータであってもよい。モータ210の出力シャフト(図示せず)は、リニアアクチュエータ220に機械的に結合されている。センサ230は、リニアアクチュエータ220の位置を感知する。例えば、センサ230は、LVDTセンサ又はリニアエンコーダであってもよい。センサ230は、クランプ232によってリニアアクチュエータ220の出力シャフト222に固定されており、リニアアクチュエータ220の出力シャフト222の相対位置を正確に測定する。他の実施例では、センサ230は、出力カプラ240、ダイアクチュエータリンク機構252、可撓性ダイリップ32、回転ロッド22、又はチョーカーバー11を測定してもよい。一例として、アクチュエータアセンブリ200として使用するのに適したアクチュエータアセンブリは、Honeywell International Incorporated(Morristown,New Jersey)から入手可能である。 Actuator assembly 200 includes a motor 210, a linear actuator 220 coupled to motor 210, and a position sensor 230. As an example, motor 210 may be a stepping motor. An output shaft (not shown) of motor 210 is mechanically coupled to linear actuator 220. Sensor 230 senses the position of linear actuator 220. For example, sensor 230 may be an LVDT sensor or a linear encoder. The sensor 230 is secured to the output shaft 222 of the linear actuator 220 by a clamp 232 and accurately measures the relative position of the output shaft 222 of the linear actuator 220. In other examples, sensor 230 may measure output coupler 240, die actuator linkage 252, flexible die lip 32, rotating rod 22, or choker bar 11. As an example, an actuator assembly suitable for use as actuator assembly 200 is available from Honeywell International Incorporated (Morristown, New Jersey).

コントローラ300は、モータ210及びセンサ230の両方から位置入力を受信する。例えば、モータ210は、ステッピングモータであってもよく、ステッピングモータの既知の基準位置からステッピングモータが取った「ステップ」の数の指標を提供してもよい。センサ230は、モータ210によって提供されるよりも正確な位置情報をコントローラ300に提供することができる。コントローラ300は、モータ210に命令を与えて、アクチュエータ220の出力シャフト222を予め選択された位置に駆動する。例えば、コントローラ300は、予め選択された位置に従ってアクチュエータ220の出力シャフト222を位置決めするために、モータ210を動作させながら、センサ230を用いてアクチュエータ220の出力シャフト222の位置を監視してもよい。いくつかの実施例では、コントローラ300は、アクチュエータアセンブリ200のセットを同時に又は順次に、のいずれかで制御することができる。例えば、コントローラ300は、図1Bに示すように、スロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の各々を制御することができる。 Controller 300 receives position input from both motor 210 and sensor 230. For example, motor 210 may be a stepper motor and may provide an indication of the number of "steps" taken by the stepper motor from a known reference position of the stepper motor. Sensor 230 may provide more accurate position information to controller 300 than that provided by motor 210. Controller 300 provides commands to motor 210 to drive output shaft 222 of actuator 220 to a preselected position. For example, controller 300 may monitor the position of output shaft 222 of actuator 220 using sensor 230 while operating motor 210 to position output shaft 222 of actuator 220 according to a preselected position. . In some examples, controller 300 can control a set of actuator assemblies 200 either simultaneously or sequentially. For example, the controller 300 can control each of the actuator assemblies 200 of the slot die 10, as shown in FIG. 1B.

スロットダイ10、20、30では、アクチュエータ220の出力シャフト222は、0バックラッシュカプラ240によってダイアクチュエータリンク機構252に有利に接続することができる。0バックラッシュカプラ240は、この実施例では、互いにねじ留めされる2つの半体、すなわち下半分242及び上半分244を含む。下半分242は、ねじでダイアクチュエータリンク機構252に直接取り付けられている。加えて、0バックラッシュカプラ240は、アクチュエータ220の出力シャフト222の端部にボルト留めされる積層突出アセンブリを含む。積層突出アセンブリは、絶縁ディスク248を取り囲む2つの金属ディスク246を含む。一例として、絶縁ディスク248は、セラミック材料を含むことができる。下半分242及び上半分244は、組み合わされて、アクチュエータ220の出力シャフト222の端部にボルト留めされた金属ディスク246及び絶縁ディスク248を含む積層突出アセンブリを取り囲む。上半分244が下半分242にしっかりとねじ留めされると、アクチュエータ220の出力シャフト222は、0バックラッシュカプラ240及びダイアクチュエータリンク機構252に効果的に接続される。 In slot dies 10, 20, 30, the output shaft 222 of actuator 220 may advantageously be connected to die actuator linkage 252 by a zero backlash coupler 240. Zero backlash coupler 240 includes two halves, a lower half 242 and an upper half 244, that are screwed together in this example. Lower half 242 is attached directly to die actuator linkage 252 with screws. Additionally, zero backlash coupler 240 includes a laminated protrusion assembly that is bolted to the end of output shaft 222 of actuator 220. The stacked protrusion assembly includes two metal discs 246 surrounding an insulating disc 248. As one example, insulating disk 248 may include a ceramic material. Lower half 242 and upper half 244 combine to enclose a laminated protrusion assembly that includes a metal disk 246 and an insulating disk 248 bolted to the end of output shaft 222 of actuator 220 . When upper half 244 is securely screwed to lower half 242, output shaft 222 of actuator 220 is effectively connected to zero backlash coupler 240 and die actuator linkage 252.

0バックラッシュカプラ240は、アクチュエータアセンブリ200をスロットダイから熱的に分離するように機能する。具体的には、絶縁ディスク248は、アクチュエータ220の出力シャフト222とダイアクチュエータリンク機構252との間の金属間接触経路を著しく制限する。これは、スロットダイの損傷熱からアクチュエータアセンブリ200を保護するのに役立つ。例えば、スロットダイは、通常、300°F(149℃)を超える温度で動作する。これに対して、モータ210及びセンサ230を含むアクチュエータアセンブリ200の構成要素は、130°F(54℃)を超える温度に曝されたときに、機能の制限又は更には永久的な損傷を受ける可能性がある。このため、0バックラッシュカプラ240は、アクチュエータアセンブリ200の温度を130°F(54℃)以下に維持するように機能することができる。いくつかの実施例では、金属ディスク246はまた、アクチュエータ220の出力シャフト222とダイアクチュエータリンク機構252との間に金属間接触がないように、非金属材料から形成することができる。そのような実施例は、アクチュエータアセンブリ200をスロットダイハウジングから更に熱的に分離する。更なる実施例では、カプラ240の表面積は、アクチュエータアセンブリ200の温度を130°F(54℃)以下に維持するために熱を放散するように選択することができる。これは、独立して、又は絶縁ディスク248と組み合わせて使用することができる。更なる実施例では、能動的熱制御を使用して、0バックラッシュカプラ240、出力シャフト222、又はアクチュエータアセンブリ200を冷却することができる。能動的熱制御の適切な例としては、対流空気流、循環液体、及び熱電子デバイスが挙げられる。 Zero backlash coupler 240 functions to thermally isolate actuator assembly 200 from the slot die. Specifically, insulating disk 248 significantly limits the metal-to-metal contact path between output shaft 222 of actuator 220 and die actuator linkage 252. This helps protect actuator assembly 200 from damaging heat of the slot die. For example, slot dies typically operate at temperatures in excess of 300°F (149°C). In contrast, components of actuator assembly 200, including motor 210 and sensor 230, can experience limited functionality or even permanent damage when exposed to temperatures above 130°F (54°C). There is sex. Thus, zero backlash coupler 240 can function to maintain the temperature of actuator assembly 200 below 130 degrees Fahrenheit (54 degrees Celsius). In some examples, metal disk 246 can also be formed from a non-metallic material so that there is no metal-to-metal contact between output shaft 222 of actuator 220 and die actuator linkage 252. Such embodiments further thermally isolate actuator assembly 200 from the slot die housing. In a further example, the surface area of coupler 240 can be selected to dissipate heat to maintain the temperature of actuator assembly 200 below 130 degrees Fahrenheit (54 degrees Celsius). This can be used independently or in combination with insulating disc 248. In further examples, active thermal control can be used to cool the zero backlash coupler 240, output shaft 222, or actuator assembly 200. Suitable examples of active thermal control include convective airflow, circulating liquid, and thermionic devices.

作動機構として差動ボルトを利用するスロットダイ設計とは対照的に、0バックラッシュカプラ240は、制限されたバックラッシュで、又はバックラッシュなしで、アクチュエータ220の出力シャフト222をダイアクチュエータリンク機構252に結合する。差動ボルト機構は100マイクロメートルを超えるバックラッシュを有することがあるのに対して、0バックラッシュカプラ240は、10マイクロメートル未満、又は更には約3マイクロメートルなどの5マイクロメートル未満など、ほとんどバックラッシュを提供しないことができる。 In contrast to slot die designs that utilize differential bolts as the actuation mechanism, zero backlash coupler 240 connects output shaft 222 of actuator 220 to die actuator linkage 252 with limited or no backlash. join to. Differential bolt mechanisms can have backlash in excess of 100 micrometers, whereas zero backlash couplers 240 have a backlash of less than 10 micrometers, or even less than 5 micrometers, such as about 3 micrometers. Can provide no backlash.

アプリケータスロット幅又はチョーカーバー位置を制御するために1組の差動ボルトを利用するスロットダイでは、各差動ボルトの比較的大きなバックラッシュは、1つの差動ボルトの位置を調整することにより、他のボルトにおける流体流路の高さを変化させる可能性があることを意味する。このため、押出ダイの動作中にチョーカーバーの絶対位置を知ることはできない。対照的に、スロットダイ10、20、30では、アクチュエータ220の出力シャフト222の位置は、チョーカーバー11(スロットダイ10の場合)、回転ロッド22(スロットダイ20の場合)、及び可撓性ダイリップ32(スロットダイ30の場合)の局所位置に直接対応する。このため、スロットダイ10、20、及び30は、作動機構として差動ボルトを利用するスロットダイでは利用できない反復可能な正確な位置決めを容易にする。 In slot dies that utilize a set of differential bolts to control applicator slot width or choker bar position, the relatively large backlash of each differential bolt can be reduced by adjusting the position of one differential bolt. , meaning there is a possibility to change the height of the fluid flow path in other bolts. Therefore, the absolute position of the choker bar cannot be known during operation of the extrusion die. In contrast, for slot dies 10, 20, 30, the position of the output shaft 222 of the actuator 220 is limited to the choker bar 11 (for slot die 10), the rotating rod 22 (for slot die 20), and the flexible die lip. 32 (in case of slot die 30). As such, slot dies 10, 20, and 30 facilitate repeatable, precise positioning that is not available with slot dies that utilize differential bolts as an actuation mechanism.

図5は、押出物の予め選択されたクロスウェブプロファイルに従ってスロットダイの複数のアクチュエータの各アクチュエータの位置を選択するための技術を示すフローチャートである。本明細書に開示されるスロットダイに限定されないが、明確にするために、図5の技術は、スロットダイ10(図1A及び図1B)、アクチュエータアセンブリ200(図4)、及びコントローラ300(図4)に関して説明する。異なる実施例では、図5の技術は、ストリップコーティング、フィルムスロットダイ、多層スロットダイ、ホットメルト押出コーティングダイ、ドロップダイ、回転ロッドダイ、接着剤スロットダイ、溶媒コーティングスロットダイ、水性コーティングダイ、スロット供給ナイフダイ、押出複製ダイ、真空接触ダイ、又は他のスロットダイに利用することができる。 FIG. 5 is a flowchart illustrating a technique for selecting the position of each actuator of a plurality of actuators of a slot die according to a preselected cross-web profile of the extrudate. Although not limited to the slot dies disclosed herein, for clarity, the technique of FIG. 4) will be explained. In different embodiments, the technique of Figure 5 can be applied to strip coating, film slot die, multilayer slot die, hot melt extrusion coating die, drop die, rotating rod die, adhesive slot die, solvent coating slot die, aqueous coating die, slot feeding. It can be utilized in knife dies, extrusion replication dies, vacuum contact dies, or other slot dies.

最初に、スロットダイ10などのスロットダイが用意される(ステップ502)。スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットと、スロットダイの幅に沿って離間した複数のアクチュエータとを含む。アプリケータスロットは、スロットダイを通る流体流路と流体連通している。複数のアクチュエータの各アクチュエータは、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、そのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である。 First, a slot die such as slot die 10 is prepared (step 502). The slot die includes an applicator slot extending along the width of the slot die and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die. The applicator slot is in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. Each actuator of the plurality of actuators is operable to adjust the height of the fluid flow path at its respective location to provide localized adjustment of fluid flow through the applicator slot.

次に、各アクチュエータと通信するコントローラ300などのコントローラが用意される(ステップ504)。コントローラは、センサ230の測定された位置及び/又はモータ210のためのステッピングモータ設定などの複数の個別設定のうちの1つに従って、各アクチュエータの位置を設定するように構成されている。 Next, a controller, such as controller 300, is provided that communicates with each actuator (step 504). The controller is configured to set the position of each actuator according to one of a plurality of individual settings, such as a measured position of sensor 230 and/or a stepper motor setting for motor 210.

流体力学と、スロットダイ10のソリッドモデルなどのスロットダイ10のデジタルモデルとを使用して、コントローラ300は、予め選択されたクロスウェブプロファイルに対応する複数の個別設定からの個別設定のセットを予測する(ステップ506)。異なる実施例では、コントローラ300は、予め選択されたクロスウェブプロファイルを非一時的コンピュータ可読媒体から取り出してもよく、又は予め選択されたクロスウェブプロファイルをユーザ入力から受信してもよい。 Using fluid dynamics and a digital model of slot die 10, such as a solid model of slot die 10, controller 300 predicts a set of individual settings from a plurality of individual settings corresponding to a preselected cross-web profile. (step 506). In different embodiments, controller 300 may retrieve the preselected cross-web profile from a non-transitory computer-readable medium or receive the preselected cross-web profile from user input.

異なる実施例では、予測された設定は、センサ230からの測定値及び/又はモータ210の個別位置設定に対応することができる。センサ230は、モータ210によって提供されるよりも正確な位置情報をコントローラ300に提供することができる。このため、コントローラ300は、センサ230からの測定値に基づいてアクチュエータアセンブリ200の設定を予測することができ、予測された位置に対応するステップ数までモータ210を直接駆動するのではなく、予測された設定に従って出力シャフト222を配置するようにモータ210を動作させることができる。 In different embodiments, the predicted settings may correspond to measurements from sensors 230 and/or individual position settings of motor 210. Sensor 230 may provide more accurate position information to controller 300 than that provided by motor 210. Thus, the controller 300 can predict the settings of the actuator assembly 200 based on measurements from the sensor 230, and instead of directly driving the motor 210 up to a number of steps corresponding to the predicted position. The motor 210 can be operated to position the output shaft 222 according to the set settings.

アクチュエータアセンブリ200などの複数のアクチュエータアセンブリを含むスロットダイでは、各アクチュエータアセンブリは、センサ230などの測定機器を含み、各測定機器は、スロットダイの局所測定値を提供するように構成されており、局所測定値は、それぞれの測定機器の位置における流体流路の高さに対応する。コントローラ300などのコントローラが、例えば個別設定のセットに従って、アクチュエータの各々を位置決めするとき、コントローラは、測定機器からの局所測定値を監視することができる。次いで、コントローラは、アクチュエータの各々に対して、アクチュエータが、個別設定のセットによって定義されるアクチュエータのそれぞれの位置における流体流路の絶対高さを提供するまで、アクチュエータの相対位置を調整してもよい。 In a slot die that includes multiple actuator assemblies, such as actuator assembly 200, each actuator assembly includes a measurement device, such as sensor 230, and each measurement device is configured to provide a local measurement of the slot die; The local measurements correspond to the height of the fluid flow path at the location of the respective measurement device. As a controller, such as controller 300, positions each of the actuators, eg, according to a set of personalized settings, the controller can monitor local measurements from the measurement equipment. The controller then adjusts, for each of the actuators, the relative positions of the actuators until the actuators provide an absolute height of the fluid flow path at each position of the actuator defined by the set of individual settings. good.

流体力学、押出物の流体特性、及びダイのデジタルモデルにより、コントローラ300は、スロットダイ10のアクチュエータの個別設定を予測することができる。多くの用途では、ダイの全幅にわたって押出物の一貫した厚さを提供することが望ましい。ストリップコーティングの別の実施例として、コントローラは、スロットダイ10のアクチュエータの個別設定を予測して、予め選択されたストリップ幅に対応する複数の個別設定からの個別設定のセットを予測することができる。 The fluid dynamics, extrudate fluid properties, and digital model of the die allow the controller 300 to predict individual settings of the actuators of the slot die 10. In many applications, it is desirable to provide a consistent thickness of extrudate across the width of the die. As another example of strip coating, the controller can predict the individual settings of the actuator of the slot die 10 to predict a set of individual settings from a plurality of individual settings that correspond to a preselected strip width. .

ダイを通って流れる押出物のモデル化は、アプリケータスロット幅、マニホールドキャビティからアプリケータスロットの出口までの距離、及びスロット自体を画定する2つの平行な表面間のアプリケータスロットの狭い寸法であるスロット高さを含む、ダイ自体の多くの態様を組み込むことができる。流れの均一性及びコーティングされた製品の重要な均一性を達成する際の1つの基本的な問題は、ダイスロット高さの可能な限り最良の均一性を有するダイを構成する能力である。感度は、線形よりも大きく、これは、スロット高さの変動が押出物において拡大されることを意味する。 Modeling the extrudate flowing through the die is the applicator slot width, the distance from the manifold cavity to the outlet of the applicator slot, and the narrow dimension of the applicator slot between the two parallel surfaces that define the slot itself. Many aspects of the die itself can be incorporated, including slot height. One fundamental issue in achieving flow uniformity and critical uniformity of coated products is the ability to construct dies with the best possible uniformity of die slot height. The sensitivity is greater than linear, meaning that the variation in slot height is magnified in the extrudate.

流れのモデル化は、流体レオロジーを特性化する任意の適切なモデルを使用してもよい。例えば、流れのモデル化は、有限要素解析を含んでもよく、又は1つ以上の方程式により直接的に依存してもよい。一例として、べき乗則流体の場合、スロット内の流れとスロットの幾何学形状との間の関係は、以下の式によって与えられる。

Figure 2023553100000002
Flow modeling may use any suitable model characterizing fluid rheology. For example, flow modeling may include finite element analysis or may rely more directly on one or more equations. As an example, for a power law fluid, the relationship between the flow in the slot and the slot geometry is given by:
Figure 2023553100000002

式1において、Q/Wは、単位幅当たりの流量であり、Bは、スロット高さであり、Pは、圧力であり、Lは、スロット長さ(ダイ幅に対応する)であり、nは、べき乗則指数であり、Kは、べき乗則粘度の係数である。ニュートン定粘度流体は、n=1を有し、次いで、Kは、数値粘度である。 In Equation 1, Q/W is the flow rate per unit width, B is the slot height, P is the pressure, L is the slot length (corresponding to the die width), and n is the power law exponent and K is the power law viscosity coefficient. A Newtonian constant viscosity fluid has n=1, then K is the numerical viscosity.

別の例として、スロット均一性は、スロットの壁の均一性によって特徴付けることができる。各スロットが2tの総表示ランアウトを有する場合、スロットからの流れのパーセント均一性は以下である:

Figure 2023553100000003
As another example, slot uniformity can be characterized by the uniformity of the walls of the slot. If each slot has a total nominal runout of 2t, the percent uniformity of flow from the slot is:
Figure 2023553100000003

定粘度(ニュートン)流体の場合、これは、コーティング均一性がスロット高さ(B)の三乗になることを意味する。この関係を式3に示す。

Figure 2023553100000004
For constant viscosity (Newtonian) fluids, this means that the coating uniformity is the cube of the slot height (B). This relationship is shown in Equation 3.
Figure 2023553100000004

式3は、押出流、材料、及びダイ設計自体に関連する詳細を含む全ての詳細を考慮しない場合があるので、スロット設定を予測するために式3が直接使用されない場合がある。しかしながら、式3は、ダイの幅にわたって正確に調整された高さを提供する重要性を示す。具体的には、式3は、流体流路の高さの任意の変動が、結果として得られる押出物のクロスウェブプロファイルにおいて拡大されることを示す。 Equation 3 may not be used directly to predict slot settings because it may not take into account all details, including details related to extrusion flow, materials, and die design itself. However, Equation 3 shows the importance of providing precisely adjusted height across the width of the die. Specifically, Equation 3 shows that any variation in fluid flow path height will be magnified in the cross-web profile of the resulting extrudate.

式1は、例えば、ダイスロット変化を予測するために使用されてもよく、その理由は、本明細書に開示される技術によれば、アクチュエータの位置、及び推論によってスロット高さBが、所望の押出物目標厚さ、現在測定されている押出物厚さと組み合わせて知られているからである。以前は、押出プロセス中にスロット高さの絶対位置を知ることは、例えば差動ボルトのバックラッシュのために、可能ではなかった。既知の目標押出物厚さ及び測定された押出物厚さプロファイルを使用して、式1は、適切なダイスロット変化を予測することができる。例えば、既知のスロット高さプロファイル及び測定された押出物厚さプロファイルからスロット高さプロファイルと押出物厚さプロファイルとの間の関係を推論によって知っているので、したがって、目標厚さプロファイルを得るスロット高さプロファイルを予測することができる。 Equation 1 may be used, for example, to predict die slot variation because, according to the techniques disclosed herein, the position of the actuator, and by inference the slot height B, The extrudate target thickness is known in combination with the currently measured extrudate thickness. Previously, it was not possible to know the absolute position of the slot height during the extrusion process, for example due to the backlash of the differential bolt. Using a known target extrudate thickness and a measured extrudate thickness profile, Equation 1 can predict the appropriate die slot variation. For example, since we know by inference the relationship between the slot height profile and the extrudate thickness profile from a known slot height profile and a measured extrudate thickness profile, we therefore obtain the target thickness profile of the slot The height profile can be predicted.

流路の他の要素はあまり重要ではないと仮定すると、ニュートン流体の場合、アクチュエータ「i」に対応する予測されたスロット高さB’iは、式4に示すように計算される。

Figure 2023553100000005
Assuming that other elements of the flow path are of minor importance, for Newtonian fluids, the predicted slot height B'i corresponding to actuator "i" is calculated as shown in Equation 4.
Figure 2023553100000005

より一般化されたべき乗則流体の場合、式4は、式5として表すことができる。

Figure 2023553100000006
For a more generalized power law fluid, Equation 4 can be expressed as Equation 5.
Figure 2023553100000006

説明のために、流体機械予測は、ダイの幾何学的状況を含むことができる。図3の可撓性ダイリップ32などの可撓性ダイリップの場合、スロット高さは、ヒンジ点における公称固定スロットを有する収束又は発散スロットを考慮することによって、より良好に近似することができる。ヒンジ点スロットが一定のままであると仮定すると、式6を適用することができる。

Figure 2023553100000007
To illustrate, fluid mechanical predictions can include die geometry. For flexible die lips, such as flexible die lip 32 of FIG. 3, the slot height can be better approximated by considering convergent or diverging slots with a nominally fixed slot at the hinge point. Assuming that the hinge point slot remains constant, Equation 6 can be applied.
Figure 2023553100000007

流体力学潤滑近似によれば、以下の通りである。

Figure 2023553100000008
According to the hydrodynamic lubrication approximation, it is as follows.
Figure 2023553100000008

これにより式8が得られる。式9は、式8のciを表す。

Figure 2023553100000009
This gives Equation 8. Equation 9 represents ci in Equation 8.
Figure 2023553100000009

これらの閉形式の例は、有用であるが、機械的、熱的、及び流体力学的プロセスの詳細の全ての考えられる詳細を含むようにモデルを拡張することができることが明らかである。予測モデルが良好であればあるほど、本明細書に開示される技術は、所望の押出物プロファイルのための最良の動作条件に向かってより迅速に収束する。 While these closed-form examples are useful, it is clear that the model can be extended to include all possible details of mechanical, thermal, and hydrodynamic process details. The better the predictive model, the faster the techniques disclosed herein will converge toward the best operating conditions for the desired extrudate profile.

式1~式9は単なる例示であり、任意の数の式を使用して、予め選択されたクロスウェブプロファイルに対応するスロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の設定を予測することができる。例えば、スロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の最適な設定を予測することは、スロットダイ10及び押出物全体にわたる熱伝達及び熱放散をモデル化することを含むことができる。そのような予測モデル化は、熱及び流れによって誘起される力によるダイアセンブリ及び機械要素の機械的たわみの予測を含むことができる。前述したように、そのようなモデルは、有限要素解析に依存してもよく、又はより一般的な方程式を使用して、予め選択されたクロスウェブプロファイルに対応するスロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の設定を予測してもよい。 Equations 1-9 are merely exemplary; any number of equations may be used to predict the settings of actuator assembly 200 of slot die 10 corresponding to a preselected cross-web profile. For example, predicting the optimal settings for the actuator assembly 200 of the slot die 10 may include modeling heat transfer and heat dissipation throughout the slot die 10 and the extrudate. Such predictive modeling may include predictions of mechanical deflections of die assemblies and mechanical elements due to heat and flow induced forces. As previously discussed, such models may rely on finite element analysis or use more general equations to determine the size of the actuator assembly 200 of the slot die 10 corresponding to a preselected cross-web profile. The settings may be predicted.

コントローラ300が予め選択されたクロスウェブプロファイルに対応するスロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の設定を予測すると、スロットダイ10は、アクチュエータアセンブリ200が予測された設定のセットに従って位置決めされた状態で、押出物を流体流路に通してアプリケータスロット6から出すことによって動作される(ステップ508)。 Once the controller 300 predicts the settings of the actuator assembly 200 of the slot die 10 that correspond to the preselected cross-web profile, the slot die 10 will move the extrudate with the actuator assembly 200 positioned according to the predicted set of settings. through the fluid flow path and out of the applicator slot 6 (step 508).

スロットダイ10の動作中、コントローラは、押出物の測定に従って、押出物がアプリケータスロットを出た後の押出物のクロスウェブプロファイルを評価する(ステップ510)。例えば、コントローラ300は、複数のクロスウェブ位置で押出物の厚さを直接測定するセンサから入力を受信してもよい。一例として、β線厚さゲージを使用して、スロットダイの動作中に押出物の厚さを測定することができる。ストリップコーティングの場合、コントローラ300は、個々のストリップのストリップ幅及び/又は厚さを直接測定するセンサからの入力を受信することができる。クロスウェブプロファイルの評価、流体力学、及びダイのデジタルモデルを使用して、コントローラ300は、次に、予測された個別設定のセットに対する調整が、押出物がアプリケータスロットを出た後に、予め選択されたクロスウェブプロファイルにより厳密に一致する押出物のクロスウェブプロファイルを提供することができるかどうかを判定する。 During operation of slot die 10, the controller evaluates the cross-web profile of the extrudate after it exits the applicator slot according to measurements of the extrudate (step 510). For example, controller 300 may receive input from a sensor that directly measures extrudate thickness at multiple cross-web locations. As an example, a beta thickness gauge can be used to measure the thickness of an extrudate during operation of a slot die. In the case of strip coating, controller 300 can receive input from sensors that directly measure the strip width and/or thickness of individual strips. Using the cross-web profile evaluation, fluid dynamics, and digital model of the die, the controller 300 then makes adjustments to the predicted set of individual settings to pre-select after the extrudate exits the applicator slot. Determine whether it is possible to provide a cross-web profile of the extrudate that more closely matches the cross-web profile obtained.

コントローラ300が、予測された個別設定のセットに対する調整が、押出物がアプリケータスロットを出た後に、予め選択されたクロスウェブプロファイルにより厳密に一致する押出物のクロスウェブプロファイルを提供することができると判定した場合、コントローラは、予め選択されたクロスウェブプロファイルに対応する複数の個別設定からの改善された個別設定のセットを予測する(ステップ512)。押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出すことによってスロットダイを動作させ続けながら、コントローラ300は、改善された予測された個別設定のセットに従ってアクチュエータを再位置決めする(ステップ514)。ステップ510、512、及び514は、予測された設定のセットを改善することができないとコントローラ300が判定するまで、及び/又は所望のクロスウェブプロファイルを維持するために周期的間隔で、繰り返すことができる。個別設定のセット(ステップ514)は、同様の材料、押出又はコーティング特性、及び処理条件が必要とされる将来の取り出し、及び数分後、数時間後、又は数年後の将来の使用のためのレシピとして保存することができる。 Controller 300 allows adjustments to the set of predicted individual settings to provide a cross-web profile of the extrudate that more closely matches the preselected cross-web profile after the extrudate exits the applicator slot. If so, the controller predicts an improved set of personalizations from the plurality of personalizations corresponding to the preselected cross-web profile (step 512). While continuing to operate the slot die by passing extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot, controller 300 repositions the actuator according to the improved set of predicted individualization settings (step 514). Steps 510, 512, and 514 may be repeated until the controller 300 determines that the set of predicted settings cannot be improved and/or at periodic intervals to maintain the desired cross-web profile. can. The set of personalized settings (step 514) is for future retrievals where similar materials, extrusion or coating properties, and processing conditions are required, and for future use minutes, hours, or years later. Can be saved as a recipe.

図6は、予め選択されたダイキャビティ圧力に従ってスロットダイの複数のアクチュエータの各アクチュエータの位置を選択するための技術を示すフローチャートである。本明細書に開示されるスロットダイに限定されないが、明確にするために、図6の技術は、スロットダイ10(図IA及び図IB)、アクチュエータアセンブリ200(図4)、及びコントローラ300(図4)に関して説明する。異なる実施例では、図6の技術は、フィルムスロットダイ、多層スロットダイ、ホットメルト押出コーティングダイ、ドロップダイ、回転ロッドダイ、接着剤スロットダイ、溶媒コーティングスロットダイ、水性コーティングダイ、スロット供給ナイフダイ、押出複製ダイ、真空接触ダイ、又は他のスロットダイに利用することができる。 FIG. 6 is a flowchart illustrating a technique for selecting the position of each actuator of a plurality of actuators of a slot die according to a preselected die cavity pressure. Although not limited to the slot dies disclosed herein, for the sake of clarity, the technique of FIG. 4) will be explained. In different embodiments, the technique of Figure 6 can be applied to a film slot die, a multilayer slot die, a hot melt extrusion coating die, a drop die, a rotating rod die, an adhesive slot die, a solvent coating slot die, an aqueous coating die, a slot-fed knife die, an extrusion It can be used for replication dies, vacuum contact dies, or other slot dies.

最初に、スロットダイ10などのスロットダイが用意される(ステップ602)。スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットと、スロットダイの幅に沿って離間した複数のアクチュエータとを含む。アプリケータスロットは、スロットダイを通る流体流路と流体連通している。複数のアクチュエータの各アクチュエータは、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、そのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である。 First, a slot die such as slot die 10 is prepared (step 602). The slot die includes an applicator slot extending along the width of the slot die and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die. The applicator slot is in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. Each actuator of the plurality of actuators is operable to adjust the height of the fluid flow path at its respective location to provide localized adjustment of fluid flow through the applicator slot.

次に、各アクチュエータと通信するコントローラ300などのコントローラが用意される(ステップ604)。コントローラは、センサ230の測定された位置及び/又はモータ210のためのステッピングモータ設定などの複数の個別設定のうちの1つに従って、各アクチュエータの位置を設定するように構成されている。 Next, a controller, such as controller 300, is provided that communicates with each actuator (step 604). The controller is configured to set the position of each actuator according to one of a plurality of individual settings, such as a measured position of sensor 230 and/or a stepper motor setting for motor 210.

流体力学と、スロットダイ10のソリッドモデルなどのスロットダイ10のデジタルモデルとを使用して、コントローラ300は、予め選択されたダイキャビティ圧力に対応する複数の個別設定からの個別設定のセットを予測する(ステップ606)。異なる実施例では、コントローラ300は、予め選択されたダイキャビティ圧力を非一時的コンピュータ可読媒体から取り出してもよく、又は予め選択されたダイキャビティ圧力をユーザ入力から受信してもよい。 Using fluid dynamics and a digital model of slot die 10, such as a solid model of slot die 10, controller 300 predicts a set of individual settings from a plurality of individual settings that correspond to a preselected die cavity pressure. (step 606). In different embodiments, controller 300 may retrieve the preselected die cavity pressure from a non-transitory computer readable medium or may receive the preselected die cavity pressure from user input.

異なる実施例では、予測された設定は、センサ230からの測定値及び/又はモータ210の個別位置設定に対応することができる。センサ230は、モータ210によって提供されるよりも正確な位置情報をコントローラ300に提供することができる。このため、コントローラは、センサ230からの測定値に基づいてアクチュエータアセンブリ200の設定を予測することができ、予測された位置に対応するステップ数までモータ210を直接駆動するのではなく、予測された設定に従って出力シャフト222を配置するようにモータ210を動作させることができる。 In different embodiments, the predicted settings may correspond to measurements from sensors 230 and/or individual position settings of motor 210. Sensor 230 may provide more accurate position information to controller 300 than that provided by motor 210. Thus, the controller can predict the settings of the actuator assembly 200 based on measurements from the sensor 230 and instead of directly driving the motor 210 up to a number of steps corresponding to the predicted position. Motor 210 can be operated to position output shaft 222 according to a setting.

流体力学、押出物の既知の流体特性、及びダイのデジタルモデルにより、コントローラ300は、スロットダイ10のアクチュエータの個別設定を予測することができる。ダイを通って流れる押出物のモデル化は、アプリケータスロット幅、マニホールドキャビティからアプリケータスロットの出口までの距離、及びスロット自体を画定する2つの平行な表面間のアプリケータスロットの狭い寸法であるスロット高さを含む、ダイ自体の多くの態様を組み込むことができる。 The fluid dynamics, known fluid properties of the extrudate, and the digital model of the die allow the controller 300 to predict the individual settings of the actuators of the slot die 10. Modeling the extrudate flowing through the die is the applicator slot width, the distance from the manifold cavity to the outlet of the applicator slot, and the narrow dimension of the applicator slot between the two parallel surfaces that define the slot itself. Many aspects of the die itself can be incorporated, including slot height.

任意の数の式を使用して、予め選択されたダイキャビティ圧力に対応するスロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の設定を予測することができる。例えば、スロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の最適な設定を予測することは、スロットダイ10及び押出物全体にわたる熱伝達及び熱放散をモデル化することを含むことができる。前述したように、そのようなモデルは、有限要素解析に依存してもよく、又はより一般的な方程式を使用して、予め選択されたダイキャビティ圧力に対応するスロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の設定を予測してもよい。 Any number of equations may be used to predict the settings of actuator assembly 200 of slot die 10 corresponding to a preselected die cavity pressure. For example, predicting the optimal settings for the actuator assembly 200 of the slot die 10 may include modeling heat transfer and heat dissipation throughout the slot die 10 and the extrudate. As previously discussed, such models may rely on finite element analysis or use more general equations to determine the value of the actuator assembly 200 of the slot die 10 corresponding to a preselected die cavity pressure. The settings may be predicted.

コントローラ300が予め選択されたダイキャビティ圧力に対応するスロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の設定を予測すると、スロットダイ10は、アクチュエータアセンブリ200が予測された設定のセットに従って位置決めされた状態で、押出物を流体流路に通してアプリケータスロット6から出すことによって動作される(ステップ608)。 Once the controller 300 predicts the settings of the actuator assembly 200 of the slot die 10 that correspond to the preselected die cavity pressure, the slot die 10 will move the extrudate with the actuator assembly 200 positioned according to the predicted set of settings. through the fluid flow path and out of the applicator slot 6 (step 608).

スロットダイ10の動作中、コントローラは、ダイキャビティ4内の、又は流体流路入口5の前若しくは後に生じ得る流路内の好適な測定点でのダイキャビティ圧力を測定する(ステップ610)。例えば、コントローラ300は、ダイキャビティ4内のダイキャビティ圧力を直接測定するセンサから入力を受信してもよい。測定されたダイキャビティ圧力、流体力学、及びダイのデジタルモデルを使用して、コントローラ300は、次に、予測された個別設定のセットに対する調整が、予め選択されたダイキャビティ圧力により厳密に一致するダイキャビティ圧力を提供することができるかどうかを判定する。 During operation of the slot die 10, the controller measures the die cavity pressure at a suitable measurement point within the die cavity 4 or within the flow path, which may occur before or after the fluid flow path inlet 5 (step 610). For example, controller 300 may receive input from a sensor that directly measures die cavity pressure within die cavity 4 . Using the measured die cavity pressure, fluid dynamics, and digital model of the die, controller 300 then makes adjustments to the predicted set of personalized settings to more closely match the preselected die cavity pressure. Determine if die cavity pressure can be provided.

コントローラ300が、予測された個別設定のセットに対する調整が、予め選択されたダイキャビティ圧力により厳密に一致するダイキャビティ圧力を提供することができると判定した場合、コントローラは、予め選択されたダイキャビティ圧力に対応する複数の個別設定からの改善された個別設定のセットを予測する(ステップ612)。押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出すことによってスロットダイを動作させ続けながら、コントローラ300は、改善された予測された個別設定のセットに従ってアクチュエータを再位置決めする(ステップ614)。ステップ610、612、及び614は、予測された設定のセットを改善することができないとコントローラ300が判定するまで、及び/又は所望のダイキャビティ圧力を維持するために周期的間隔で、繰り返すことができる。 If the controller 300 determines that adjustments to the predicted set of individual settings can provide a die cavity pressure that more closely matches the preselected die cavity pressure, the controller adjusts the preselected die cavity pressure. A set of improved individualizations from the plurality of individualizations corresponding to pressure is predicted (step 612). While continuing to operate the slot die by passing extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot, controller 300 repositions the actuator according to the improved set of predicted individual settings (step 614). Steps 610, 612, and 614 may be repeated until the controller 300 determines that the predicted set of settings cannot be improved and/or at periodic intervals to maintain the desired die cavity pressure. can.

いくつかの実施例では、図6の技術は、図5の技術と組み合わせることができる。例えば、コントローラ300は、予め選択されたダイキャビティ圧力も維持しながら、一定のスロット高さを有するクロスウェブプロファイルを提供しようとしてもよい。このような実施例では、コントローラ300は、図5及び図6に関して説明した同じ流体力学及びダイのデジタルモデルを使用して、特定のクロスウェブプロファイル及び予め選択されたダイキャビティ圧力の両方を提供するアクチュエータアセンブリ200の設定を決定することができる。一例では、圧力制御は、ストリップ又は正確な幅をコーティングするように配置されたダイの制御を可能にする。更に、圧力制御は、コントローラ300と通信するストリップ幅を検出するセンサがダイ圧力制御を選択するために利用される場合に達成することができる。個別設定のセット(ステップ514)は将来の取り出しのためのレシピとして保存され、同様の材料、押出又はコーティング特性、及び処理条件が必要とされる数分、数時間、又は数年後であり得る将来の時点で使用することができる。 In some embodiments, the technique of FIG. 6 can be combined with the technique of FIG. 5. For example, controller 300 may attempt to provide a cross-web profile with a constant slot height while also maintaining a preselected die cavity pressure. In such embodiments, the controller 300 uses the same fluid dynamics and digital model of the die described with respect to FIGS. 5 and 6 to provide both a specific cross-web profile and a preselected die cavity pressure. Settings for actuator assembly 200 can be determined. In one example, pressure control allows control of a die positioned to coat a strip or precise width. Additionally, pressure control can be achieved if a sensor detecting strip width in communication with controller 300 is utilized to select die pressure control. The set of personalized settings (step 514) is saved as a recipe for future retrieval, which may be minutes, hours, or years later when similar materials, extrusion or coating properties, and processing conditions are required. Can be used at a future point.

図7は、ダイを動作させ続けながら、アクチュエータの各々に隣接する流体流路の高さを増加させることによってスロットダイをクリアするための技術を示すフローチャートである。本明細書に開示されるスロットダイに限定されないが、明確にするために、図7の技術は、スロットダイ10(図1A及び図1B)、アクチュエータアセンブリ200(図4)、及びコントローラ300(図4)に関して説明する。異なる実施例では、図7の技術は、フィルムスロットダイ、多層スロットダイ、ホットメルト押出コーティングダイ、ドロップダイ、回転ロッドダイ、接着剤スロットダイ、溶媒コーティングスロットダイ、水性コーティングダイ、スロット供給ナイフダイ、押出複製ダイ、真空接触ダイ、又は他のスロットダイに利用することができる。 FIG. 7 is a flowchart illustrating a technique for clearing a slot die by increasing the height of the fluid flow path adjacent each of the actuators while continuing to operate the die. Although not limited to the slot dies disclosed herein, for clarity, the technique of FIG. 4) will be explained. In different embodiments, the technique of Figure 7 can be applied to a film slot die, a multilayer slot die, a hot melt extrusion coating die, a drop die, a rotating rod die, an adhesive slot die, a solvent coating slot die, an aqueous coating die, a slot-fed knife die, an extrusion It can be utilized for replication dies, vacuum contact dies, or other slot dies.

最初に、スロットダイ10などのスロットダイが用意される(ステップ702)。スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットと、スロットダイの幅に沿って離間した複数のアクチュエータとを含む。アプリケータスロットは、スロットダイを通る流体流路と流体連通している。複数のアクチュエータの各アクチュエータは、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、そのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である。 First, a slot die such as slot die 10 is prepared (step 702). The slot die includes an applicator slot extending along the width of the slot die and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die. The applicator slot is in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. Each actuator of the plurality of actuators is operable to adjust the height of the fluid flow path at its respective location to provide localized adjustment of fluid flow through the applicator slot.

次に、各アクチュエータと通信するコントローラ300などのコントローラが用意される(ステップ704)。コントローラは、センサ230の測定された位置及び/又はモータ210のためのステッピングモータ設定などの複数の個別設定のうちの1つに従って、各アクチュエータの位置を設定するように構成されている。次いで、コントローラ300は、複数の個別設定から選択された個別設定のセットに従って、コントローラを用いてアクチュエータの各々を位置決めし(ステップ706)、スロットダイ10は、アクチュエータアセンブリ200が個別設定のセットに従って位置決めされた状態で、押出物を流体流路に通してアプリケータスロット6から出すことによって動作される(ステップ708)。 Next, a controller, such as controller 300, is provided that communicates with each actuator (step 704). The controller is configured to set the position of each actuator according to one of a plurality of individual settings, such as a measured position of sensor 230 and/or a stepper motor setting for motor 210. The controller 300 then uses the controller to position each of the actuators according to the set of individual settings selected from the plurality of individual settings (step 706), and the slot die 10 positions the actuator assembly 200 according to the set of individual settings selected from the plurality of individual settings (step 706). In this state, the extrudate is operated by passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot 6 (step 708).

次に、押出物がアプリケータスロットから流出した後の押出物のプロファイルの欠陥が、例えば、コントローラ300によって又はユーザによって、のいずれかで観察される。式3に関連して説明したように、ダイスロット内の流れに対する任意の小さな乱れは、ダイスロットから放出される液体の流れに混乱をもたらし、したがって、押出物又はコーティングのクロスウェブ均一性に影響を及ぼす。多くの場合、このような乱れは、ダイスロット自体に捕捉されたゲル又は微粒子に関連付けられる。コーティングにおいて、この流れの妨害は、コーティングに縞、又はより広い場合にはバンドをもたらす。フィルム押出において、これは望ましくないダイラインをもたらす。このため、不純物がダイを通過することを可能にすることが望ましい。 Defects in the extrudate profile after the extrudate exits the applicator slot are then observed, either by the controller 300 or by the user, for example. As explained in relation to Equation 3, any small disturbance to the flow within the die slot will disrupt the flow of liquid ejected from the die slot, thus affecting the cross-web uniformity of the extrudate or coating. effect. Such turbulence is often associated with gel or particulates trapped in the die slot itself. In coatings, this flow obstruction results in streaks, or in wider cases bands, in the coating. In film extrusion, this results in undesirable die lines. For this reason, it is desirable to allow impurities to pass through the die.

不純物がダイを通過することを可能にするために、押出物がアプリケータスロットから流出した後の押出物のプロファイルの欠陥が観察されると、コントローラ300は、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出し続けながら、アクチュエータアセンブリ200の各々に隣接する流体流路の高さを増加させる(ステップ710)。例えば、コントローラ300は、アクチュエータアセンブリ200を一致して又は順次動作させて、スロットダイ10を通る流体流路の高さを増加させてもよい。 When defects in the extrudate profile are observed after the extrudate exits the applicator slot, the controller 300 directs the extrudate through the fluid flow path to allow impurities to pass through the die. While continuing to exit the applicator slot, the height of the fluid flow path adjacent each of the actuator assemblies 200 is increased (step 710). For example, controller 300 may operate actuator assemblies 200 in unison or sequentially to increase the height of the fluid flow path through slot die 10.

押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出し続けながら、アクチュエータの各々に隣接する流体流路の高さを増加させて、乱れがダイをクリアすることを可能にした後に、コントローラは、個別設定の元のセット、すなわち、パージ動作の前の調整された設定の最新のセットに従ってコントローラを用いてアクチュエータの各々を再位置決めして、アクチュエータが個別設定の元のセットに従って位置決めされた状態で、スロットダイの動作を再開する(ステップ712)。いくつかの実施例では、個別設定の元のセットに従ってアクチュエータを再位置決めすることは、アクチュエータに隣接する流体流路の高さを増加させることの、15分未満、5分未満、2分未満、又は更には1分未満など、30分以内に行われてもよい。 After increasing the height of the fluid flow path adjacent each of the actuators to allow turbulence to clear the die, the controller continues to pass the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot. repositioning each of the actuators with the controller according to the original set of individual settings, i.e., the most recent set of adjusted settings before the purge operation, with the actuators positioned according to the original set of individual settings; , resumes operation of the slot die (step 712). In some embodiments, repositioning the actuator according to the original set of individualizations includes increasing the height of the fluid flow path adjacent the actuator for less than 15 minutes, less than 5 minutes, less than 2 minutes, or even within 30 minutes, such as less than 1 minute.

図8は、ダイを動作させ続けながら、アクチュエータの各々に隣接する流体流路を実質的に閉鎖することによってスロットダイをパージするための技術を示すフローチャートである。本明細書に開示されるスロットダイに限定されないが、明確にするために、図8の技術は、スロットダイ10(図1A及び図1B)、アクチュエータアセンブリ200(図4)、及びコントローラ300(図4)に関して説明する。異なる実施例では、図8の技術は、フィルムスロットダイ、多層スロットダイ、ホットメルト押出コーティングダイ、ドロップダイ、回転ロッドダイ、接着剤スロットダイ、溶媒コーティングスロットダイ、水性コーティングダイ、スロット供給ナイフダイ、押出複製ダイ、真空接触ダイ、又は他のスロットダイに利用することができる。 FIG. 8 is a flowchart illustrating a technique for purging a slot die by substantially closing the fluid flow path adjacent each of the actuators while continuing to operate the die. Although not limited to the slot dies disclosed herein, for clarity, the technique of FIG. 4) will be explained. In different embodiments, the technique of FIG. 8 can be applied to a film slot die, a multilayer slot die, a hot melt extrusion coating die, a drop die, a rotating rod die, an adhesive slot die, a solvent coating slot die, an aqueous coating die, a slot-fed knife die, an extrusion It can be utilized for replication dies, vacuum contact dies, or other slot dies.

最初に、スロットダイ10などのスロットダイが用意される(ステップ802)。スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットと、スロットダイの幅に沿って離間した複数のアクチュエータとを含む。アプリケータスロットは、スロットダイを通る流体流路と流体連通している。複数のアクチュエータの各アクチュエータは、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、そのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である。 First, a slot die such as slot die 10 is prepared (step 802). The slot die includes an applicator slot extending along the width of the slot die and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die. The applicator slot is in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. Each actuator of the plurality of actuators is operable to adjust the height of the fluid flow path at its respective location to provide localized adjustment of fluid flow through the applicator slot.

次に、各アクチュエータと通信するコントローラ300などのコントローラが用意される(ステップ804)。コントローラは、センサ230の測定された位置及び/又はモータ210のためのステッピングモータ設定などの複数の個別設定のうちの1つに従って、各アクチュエータの位置を設定するように構成されている。次いで、コントローラ300は、複数の個別設定から選択された個別設定のセットに従って、コントローラを用いてアクチュエータの各々を位置決めすることを位置決めし、スロットダイ10は、アクチュエータアセンブリ200が個別設定のセットに従って位置決めされた状態で、押出物を流体流路に通してアプリケータスロット6から出すことによって動作される(ステップ806)。 Next, a controller, such as controller 300, is provided that communicates with each actuator (step 804). The controller is configured to set the position of each actuator according to one of a plurality of individual settings, such as a measured position of sensor 230 and/or a stepper motor setting for motor 210. The controller 300 then positions each of the actuators using the controller according to the set of individual settings selected from the plurality of individual settings, and the slot die 10 positions the actuator assembly 200 according to the set of individual settings. In this state, the extrudate is operated by passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot 6 (step 806).

次に、ユーザ又はコントローラ300のいずれかは、スロットダイ10を通る押出プロセスを中断することを決定する。したがって、コントローラ300は、アクチュエータアセンブリ200の各々に隣接する流体流路を実質的に閉鎖する(ステップ808)。例えば、コントローラ300は、スロットダイ10を通る流体流路に対して実質的に、アクチュエータアセンブリ200を一致して又は順次動作させてもよい。 Next, either the user or the controller 300 decides to interrupt the extrusion process through the slot die 10. Accordingly, controller 300 substantially closes the fluid flow path adjacent each of actuator assemblies 200 (step 808). For example, controller 300 may operate actuator assembly 200 substantially in unison or sequentially relative to the fluid flow path through slot die 10.

スロットダイ10を通る押出物の流れを停止させることは望ましくない場合があり、例えば、スロットダイ10及び押出物の各平衡温度までに始動時にかなりの時間がかかる場合がある。加えて、加熱された押出物の場合、流れを停止することにより、望ましくないことに、流れシステム内の停滞した材料の熱劣化をもたらす可能性がある。このため、スロットダイ10などのスロットダイは、パージ弁(図示せず)を含むことができる。押出物は、一旦、流体流路が実質的に閉鎖されている間にパージ弁から押出物をパージすることによって、スロットダイを通って流れ続けることができる(ステップ810)。例えば、パージ弁は、圧力逃がし弁として動作してもよく、ダイキャビティ4内の増加した圧力に起因して、コントローラ300がアクチュエータアセンブリ200の各々に隣接する流体流路を実質的に閉鎖すると、自動的に開放してもよい。他の実施例では、パージ弁は、コントローラ300又はオペレータのいずれかによって能動的に開放されてもよい。 It may be undesirable to stop the flow of extrudate through the slot die 10, for example, it may take a significant amount of time during start-up to reach each equilibrium temperature of the slot die 10 and the extrudate. Additionally, in the case of heated extrudates, stopping flow can undesirably result in thermal degradation of stagnant material within the flow system. To this end, slot dies such as slot die 10 may include a purge valve (not shown). The extrudate may continue to flow through the slot die by purging the extrudate from the purge valve once the fluid flow path is substantially closed (step 810). For example, the purge valve may operate as a pressure relief valve when the controller 300 substantially closes the fluid flow path adjacent each of the actuator assemblies 200 due to increased pressure within the die cavity 4. It may be opened automatically. In other embodiments, the purge valve may be actively opened by either controller 300 or an operator.

アクチュエータアセンブリ200の各々に隣接する流体流路を実質的に閉鎖した後、パージ弁から押出物をパージし続けながら、動作を再開する準備ができると、コントローラ300は、個別設定の元のセットに従ってアクチュエータの各々を再位置決めする(ステップ812)。加えて、パージ弁は、スロットダイの動作を再開するために、自動的に又は手動で、のいずれかで閉鎖される(ステップ814)。いくつかの実施例では、アクチュエータが個別設定のセットに従って位置決めされた状態でスロットダイの動作を再開するための、個別設定の元のセットに従ったアクチュエータの再位置決めは、流体流路を実質的に閉鎖することの15分未満、5分未満、2分未満、又は更には1分未満など、30分以内に行われてもよい。 After substantially closing the fluid flow path adjacent each of the actuator assemblies 200, and ready to resume operation while continuing to purge extrudate from the purge valves, the controller 300 performs the operations according to the original set of individual settings. Reposition each of the actuators (step 812). Additionally, the purge valve is closed, either automatically or manually, to resume operation of the slot die (step 814). In some embodiments, repositioning the actuator according to the original set of individualizations to resume operation of the slot die with the actuator positioned according to the set of individualizations substantially repositions the fluid flow path. The closing may take place within 30 minutes, such as less than 15 minutes, less than 5 minutes, less than 2 minutes, or even less than 1 minute.

図9は、スロットダイのアクチュエータ位置設定を繰り返し調整することによって生成されたストリップパターンを形成するストリップ904を含むストリップコーティング900を示す。ストリップ904は、スロットダイ10などの単一のダイから方向902に沿って同時に押し出された。特に、ストリップコーティング900は、様々な幅を有するストリップ904を提供する。 FIG. 9 shows a strip coating 900 that includes strips 904 forming a strip pattern produced by iteratively adjusting the actuator position settings of a slot die. Strips 904 were simultaneously extruded along direction 902 from a single die, such as slot die 10. In particular, strip coating 900 provides strips 904 with varying widths.

スロットダイ10などのスロットダイは、複数の個別設定から選択された個別設定の第1のセットに従ってコントローラを用いてアクチュエータの各々を位置決めすることによって、かつアクチュエータが個別設定の第1のセットに従って位置決めされた状態で、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出すことによって、ストリップ904を生成するように動作させることができる。次いで、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出している間に、コントローラ300は、コントローラを用いてアクチュエータの位置を変更して、様々な幅を有するストリップを生成することができる。 A slot die, such as slot die 10, is configured to position each of the actuators using a controller according to a first set of individual settings selected from a plurality of individual settings; In this state, the extrudate can be operated to produce strip 904 by passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot. The controller 300 can then use the controller to change the position of the actuator to produce strips having varying widths while passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot.

例えば、コントローラ300は、ストリップ904の様々な幅が図9に示すものなどの実質的に反復するパターンを提供するように、個別設定の第1のセットを含む個別設定の一連のセットの間を循環してもよい。コントローラ300は、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出しながら、アクチュエータの位置を変化させ続けて、30分を超える期間、1時間を超える期間、3時間を超える期間、又は更には12時間を超える期間などの、10分を超える期間にわたって押出物に様々な幅を生成することができる。 For example, the controller 300 may switch between successive sets of personalized settings, including a first set of personalized settings, such that the varying widths of the strips 904 provide a substantially repeating pattern such as that shown in FIG. May be cycled. The controller 300 continues to vary the position of the actuator while passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot for a period of more than 30 minutes, more than 1 hour, more than 3 hours, or even more. Varying widths can be created in the extrudate over a period of more than 10 minutes, such as a period of more than 12 hours.

図10は、スロットダイのアクチュエータ位置設定を繰り返し調整することによって生成されたパターンを含む押出物910を示す。押出物910は、スロットダイ10などのダイから方向912に沿って押し出された。図10に示すように、明るい部分は、パターン形成された製品の相対的に厚い部分を表し、暗い部分は、パターン形成された製品の相対的に薄い部分を表す。具体的には、押出物910は、押出物910の幅にわたってある角度で延びる一連の隆起部を含む。 FIG. 10 shows an extrudate 910 containing a pattern produced by iteratively adjusting the slot die actuator position settings. Extrudate 910 was extruded from a die, such as slot die 10, along direction 912. As shown in FIG. 10, light areas represent relatively thicker portions of the patterned product and dark areas represent relatively thinner portions of the patterned product. Specifically, extrusion 910 includes a series of ridges that extend at an angle across the width of extrusion 910.

スロットダイ10などのスロットダイは、複数の個別設定から選択された個別設定の第1のセットに従ってコントローラを用いてアクチュエータの各々を位置決めすることによって、かつアクチュエータが個別設定の第1のセットに従って位置決めされた状態で、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出すことによって、押出物910を製造するように動作させることができる。次いで、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出している間に、コントローラ300は、コントローラを用いてアクチュエータの位置を変更して、押出物にパターン化された特徴を生成することができる。 A slot die, such as slot die 10, is configured to position each of the actuators using a controller according to a first set of individual settings selected from a plurality of individual settings; In this state, extrudate 910 can be operated to produce extrudate 910 by passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot. The controller 300 can then use the controller to change the position of the actuator to produce patterned features on the extrudate while passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot. can.

いくつかの実施例では、コントローラ300は、押出物のパターン化された特徴がランダム化されたパターン特徴であるように、複数の個別的な設定からランダム化された設定を選択してもよい。コントローラによって選択されるランダム化された設定は、ランダム化されたパターン特徴のための予め選択された仕様に一致し、例えば、そのような予め選択された仕様は、平均押出物厚さ、製品厚さの標準偏差、又は他の製品プロファイル仕様を表すことができる。 In some examples, controller 300 may select a randomized setting from a plurality of individual settings such that the patterned features of the extrudate are randomized pattern features. The randomized settings selected by the controller match pre-selected specifications for the randomized pattern features; for example, such pre-selected specifications include average extrudate thickness, product thickness can represent the standard deviation of the product profile or other product profile specifications.

他の実施例では、コントローラ300は、押出物のパターン化された特徴が図10に示すものなどの実質的に反復するパターンであるように、個別設定の第1のセットを含む個別設定の一連のセットの間を循環してもよい。コントローラ300は、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出しながら、アクチュエータの位置を変化させ続けて、30分を超える期間、1時間を超える期間、3時間を超える期間、又は更には12時間を超える期間などの、10分を超える期間にわたって押出物にパターン化された特徴を生成することができる。 In other embodiments, the controller 300 includes a series of individual settings, including a first set of individual settings, such that the patterned features of the extrudate are in a substantially repeating pattern, such as that shown in FIG. may cycle between the sets. The controller 300 continues to vary the position of the actuator while passing the extrudate through the fluid flow path and out of the applicator slot for a period of more than 30 minutes, more than 1 hour, more than 3 hours, or even more. Patterned features can be produced in the extrudate over a period of time greater than 10 minutes, such as a time period greater than 12 hours.

コントローラ300は、非一時的コンピュータ可読媒体から個別的設定の第1のセット及びパターン特徴のための予め選択された仕様を取り出すことができる。他の実施例では、コントローラ300は、ユーザ入力から個別設定の第1のセット及びパターン特徴のための予め選択された仕様を受信することができる。 Controller 300 can retrieve the first set of personalized settings and preselected specifications for pattern features from the non-transitory computer readable medium. In other embodiments, controller 300 may receive a first set of personalization settings and preselected specifications for pattern features from a user input.

図11A~図11Dは、スロットダイコントローラの例示的なユーザインターフェース920を示す。ユーザインターフェース920は、コントローラ300と相互作用して、アクチュエータアセンブリのセットの動作を制御し、スロットダイの動作を制御することができる。図11Aに示すように、ユーザインターフェース920は、選択されたスロットダイ動作プログラム924、ダイ温度926、及びダイ圧力928の表示を含む。ユーザインターフェース920はまた、ダイの動作を制御する選択可能なボタンのセット、並びに対応するキャンセルボタンを含み、キャンセルボタンは、選択可能なボタンが不注意にアクティブにされた場合に、ユーザが選択可能なボタンのうちの1つの選択をキャンセルすることを可能にする。選択可能なボタン930は、図8に関して本明細書に開示される技術などのパージ動作を開始するように構成されている。選択可能なボタン932は、図7に関して本明細書に開示される技術などのスロットクリア動作を開始するように構成されている。選択可能なボタン934は、パージ動作又はスロットクリア動作の後に、以前の設定に従ってスロットダイの動作を再開するように構成されている。 11A-11D illustrate an example user interface 920 for a slot die controller. User interface 920 can interact with controller 300 to control operation of the set of actuator assemblies and control operation of the slot die. As shown in FIG. 11A, user interface 920 includes a display of selected slot die operating program 924, die temperature 926, and die pressure 928. User interface 920 also includes a set of selectable buttons that control the operation of the die, as well as a corresponding cancel button, which is selectable by the user if the selectable button is inadvertently activated. Allows you to cancel the selection of one of the buttons. Selectable button 930 is configured to initiate a purge operation, such as the techniques disclosed herein with respect to FIG. Selectable button 932 is configured to initiate a slot clearing operation such as the techniques disclosed herein with respect to FIG. Selectable button 934 is configured to resume slot die operation according to previous settings after a purge or slot clear operation.

図11Aはまた、プロファイルタブ940を示す。プロファイルタブ940を選択すると、押出製品の幅にわたって測定された押出製品プロファイルの表示を含むグラフが表示される。チャートはまた、押出製品の幅に対するアクチュエータ番号を表示する。加えて、プロファイルタブ940は、スクロールバー942を含み、これは、異なる時間における押出製品プロファイルを見るために使用することができる。しかしながら、図11Aに示すように、スクロールバー942は、最前方位置にあり、その結果、プロファイルタブ940は、現在の押出製品プロファイルを表示し、押出製品プロファイルの履歴記録を表示していない。 FIG. 11A also shows a profile tab 940. Selecting the Profile tab 940 displays a graph containing a representation of the extruded product profile measured across the width of the extruded product. The chart also displays the actuator number relative to the width of the extruded product. Additionally, profile tab 940 includes a scroll bar 942, which can be used to view extruded product profiles at different times. However, as shown in FIG. 11A, the scroll bar 942 is in the forwardmost position so that the profile tab 940 displays the current extruded product profile and does not display a historical record of the extruded product profile.

図11Bは、スロット高さタブ950を示す。スロット高さタブ950を選択すると、ダイの幅にわたるスロット高さの表示を含むグラフが表示される。チャートはまた、スロット高さの幅に対するアクチュエータ番号を表示する。加えて、スロット高さタブ950は、スクロールバー952を含み、これは、異なる時間におけるスロット高さを見るために使用することができる。しかしながら、図1IBに示すように、スクロールバー952は、最前方位置にあり、その結果、スロット高さタブ950は、現在の押出製品プロファイルを表示し、押出製品プロファイルの履歴記録を表示していない。スロット高さタブ950は、選択可能なボタンを更に含み、このボタンは、後の取り出しのために現在のアクチュエータ設定を保存するために使用することができる。 FIG. 11B shows slot height tab 950. Selecting the slot height tab 950 displays a graph that includes a representation of the slot height across the width of the die. The chart also displays actuator number versus slot height width. Additionally, the slot height tab 950 includes a scroll bar 952, which can be used to view the slot height at different times. However, as shown in FIG. 1IB, the scroll bar 952 is in the forward-most position such that the slot height tab 950 displays the current extruded product profile and does not display a historical record of the extruded product profile. . Slot height tab 950 further includes a selectable button that can be used to save the current actuator settings for later retrieval.

図11Cは、自動選択平均設定点タブ960を示す。自動選択平均設定点タブ960を選択すると、スロットダイの各アクチュエータに関連付けられたアクチュエータ位置、各アクチュエータ位置に対応するダイスロットの実際の現在の高さ、並びに重量及び高さにより測定された押出物厚さを含むチャートを表示する。加えて、自動選択平均設定点タブ960は、選択可能な設定点更新ボタン964を含む。選択可能な設定点更新ボタン964を選択すると、コントローラに製品プロファイルの変動性を制限する新しい設定点を計算させる。次いで、新しい設定点は、自動選択平均設定点タブ960のチャートに表示される。選択可能なボタン966により、ユーザは、次いで計算された新しい設定点に従ってアクチュエータの位置を変更することができる。 FIG. 11C shows an auto-select average setpoint tab 960. Selecting the Auto Select Average Set Point tab 960 displays the actuator position associated with each actuator of the slot die, the actual current height of the die slot corresponding to each actuator position, and the extrudate measured by weight and height. Display a chart that includes thickness. In addition, the auto-select average setpoint tab 960 includes a selectable update setpoint button 964. Selecting the selectable update setpoint button 964 causes the controller to calculate a new setpoint that limits the variability of the product profile. The new setpoint is then displayed on the chart in the auto-select average setpoint tab 960. A selectable button 966 allows the user to then change the position of the actuator according to the calculated new set point.

図11Dは、自動選択圧力タブ970を示す。自動選択圧力タブ970を選択すると、スロットダイの各アクチュエータに関連付けられたアクチュエータ位置、各アクチュエータ位置に対応するダイスロットの実際の現在の高さ、並びに重量及び高さにより測定された押出物厚さを含むチャートを表示する。加えて、自動選択圧力タブ970は、選択可能な設定点更新ボタン974を含む。選択可能な設定点更新ボタン974を選択すると、コントローラに「新規圧力設定ボックス」978に示された圧力に従って新しい設定点を計算させる。次いで、新しい設定点は、自動選択圧力タブ970のチャートに表示される。選択可能なボタン976により、ユーザは、次いで計算された新しい設定点に従ってアクチュエータの位置を変更することができる。 FIG. 11D shows an auto-select pressure tab 970. Selecting the auto-select pressure tab 970 displays the actuator position associated with each actuator of the slot die, the actual current height of the die slot corresponding to each actuator position, and the extrudate thickness measured by weight and height. Display a chart containing. In addition, auto-select pressure tab 970 includes a selectable update setpoint button 974. Selecting the selectable update setpoint button 974 causes the controller to calculate a new setpoint according to the pressure indicated in the “New Pressure Setting Box” 978. The new set point is then displayed on the chart in the Auto Select Pressure tab 970. A selectable button 976 allows the user to then change the position of the actuator according to the calculated new set point.

図12は、スロットダイにアクチュエータアセンブリ200のセット(図4)などのアクチュエータアセンブリを後付けするための技術を示す。異なる実施例では、図12の技術は、フィルムスロットダイ、多層スロットダイ、ホットメルト押出コーティングダイ、ドロップダイ、回転ロッドダイ、接着剤スロットダイ、溶媒コーティングスロットダイ、水性コーティングダイ、スロット供給ナイフダイ、押出複製ダイ、真空接触ダイ、又は他のスロットダイに利用することができる。 FIG. 12 illustrates a technique for retrofitting a slot die with an actuator assembly, such as the set of actuator assemblies 200 (FIG. 4). In different embodiments, the technique of FIG. 12 can be applied to a film slot die, a multilayer slot die, a hot melt extrusion coating die, a drop die, a rotating rod die, an adhesive slot die, a solvent coating slot die, an aqueous coating die, a slot-fed knife die, an extrusion It can be used for replication dies, vacuum contact dies, or other slot dies.

最初に、スロットダイが用意される(1202)。スロットダイは、スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットと、スロットダイの幅に沿って離間した複数の作動機構とを含む。アプリケータスロットは、スロットダイを通る流体流路と流体連通している。複数の作動機構の各アクチュエータは、アプリケータスロットを通る流体流の調整を提供するために、そのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である。スロットダイは、スロットダイの幅にわたる流体流路の高さを制御するために、複数の作動機構を使用して動作されてもよい。 First, a slot die is prepared (1202). The slot die includes an applicator slot extending along the width of the slot die and a plurality of actuation mechanisms spaced apart along the width of the slot die. The applicator slot is in fluid communication with a fluid flow path through the slot die. Each actuator of the plurality of actuation mechanisms is operable to adjust the height of the fluid flow path at its respective position to provide adjustment of fluid flow through the applicator slot. The slot die may be operated using multiple actuation mechanisms to control the height of the fluid flow path across the width of the slot die.

異なる実施例では、作動機構は、熱的に調整可能なボルト、差動ボルト、圧電アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、及び/又は油圧アクチュエータのうちの1つ以上を含む。一例では、作動機構は、熱的に調整可能なボルトを含み、スロットダイを熱的に調整可能なボルトで改造するための技術は、押出物がアプリケータスロットを出た後の押出物のクロスウェブプロファイルを評価することと、押出物がアプリケータスロットを出た後の押出物のクロスウェブプロファイルが予め選択されたクロスウェブプロファイルにより厳密に一致するように、作動機構のうちの1つ以上の相対位置をそのそれぞれの熱的に調整可能なボルトで調整することとを含むことができる。 In different embodiments, the actuation mechanism includes one or more of a thermally adjustable bolt, a differential bolt, a piezoelectric actuator, a pneumatic actuator, and/or a hydraulic actuator. In one example, the actuation mechanism includes a thermally adjustable bolt, and the technique for retrofitting a slot die with a thermally adjustable bolt includes cross-section of the extrudate after it exits the applicator slot. evaluating the web profile and adjusting one or more of the actuation mechanisms such that the cross-web profile of the extrudate after it exits the applicator slot more closely matches the preselected cross-web profile. adjusting the relative positions with their respective thermally adjustable bolts.

1つの例示的な作動機構では、アプリケータスロットは、スロットダイの本体によって軸方向に変位させられる作動ロッドとともに、支点としての回転シャフトによって支持されたレバーを使用して、可撓性ダイリップに押圧荷重又は引張荷重を印加することによって調整することができる。レバーの回転力は、作動ロッドの軸方向の力に変換され、この軸方向の力が可撓性ダイリップに作用する押圧荷重又は引張荷重となる。レバーは、レバーの作用点で作動ロッドに力を直接加えることができる。 In one exemplary actuation mechanism, the applicator slot is pressed against the flexible die lip using a lever supported by a rotating shaft as a fulcrum, with an actuation rod axially displaced by the body of the slot die. Adjustment can be made by applying a load or a tensile load. The rotational force of the lever is converted into an axial force of the actuating rod, and this axial force becomes a pressing or tensile load acting on the flexible die lip. The lever can apply a force directly to the actuating rod at the point of action of the lever.

別の実施例では、熱的に調整可能なボルトが、可撓性ダイリップ上に配置されたそれぞれの熱電素子に結合された複数の調整ピンを使用して、アプリケータスロットを自動的に調整する。熱電素子は、熱電素子の膨張又は収縮を通じて対応する調整ピンによって可撓性ダイリップに加えられる機械的力の作用を通じてアプリケータスロットを調整するために、コントローラによって制御可能であってもよい。更なる選択肢として、作動機構は、同時に調整される少なくとも2つの調整ピン及び/又は熱電素子を提供することを含むことができる。 In another embodiment, a thermally adjustable bolt automatically adjusts the applicator slot using a plurality of adjustment pins coupled to respective thermoelectric elements disposed on the flexible die lip. . The thermoelectric element may be controllable by a controller to adjust the applicator slot through the action of a mechanical force applied to the flexible die lip by a corresponding adjustment pin through expansion or contraction of the thermoelectric element. As a further option, the actuation mechanism may include providing at least two adjustment pins and/or thermoelectric elements that are adjusted simultaneously.

上記の更なる態様は、他の変形例と共に、米国特許第9,700,911号(Nakano)及びPCT特許公開第WO2019/219724号(Colellら)に記載されている。 Further aspects of the above, along with other variations, are described in US Patent No. 9,700,911 (Nakano) and PCT Patent Publication No. WO 2019/219724 (Colell et al.).

次に、ダイハウジングから作動機構が除去される(1204)。作動機構の代わりに、アクチュエータアセンブリ200などの複数のアクチュエータアセンブリが設置される(1206)。複数のアクチュエータアセンブリの各アクチュエータアセンブリは、アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、そのそれぞれの位置で流体流路の高さを調整するように動作可能である。 The actuation mechanism is then removed from the die housing (1204). In place of the actuation mechanism, a plurality of actuator assemblies, such as actuator assembly 200, are installed (1206). Each actuator assembly of the plurality of actuator assemblies is operable to adjust the height of the fluid flow path at its respective location to provide localized adjustment of fluid flow through the applicator slot.

次に、コントローラ300などのコントローラが用意され、各アクチュエータアセンブリとコントローラとの間に通信リンクが形成される(1208)。コントローラは、センサ230の測定された位置及び/又はモータ210のためのステッピングモータ設定などの複数の個別設定のうちの1つに従って、各アクチュエータアセンブリの位置を設定するように構成されている。 Next, a controller, such as controller 300, is provided and a communication link is formed between each actuator assembly and the controller (1208). The controller is configured to set the position of each actuator assembly according to one of a plurality of individual settings, such as a measured position of sensor 230 and/or a stepper motor setting for motor 210.

流体力学と、スロットダイのデジタルモデルとを使用して、コントローラ300は、予め選択されたダイキャビティ圧力に対応する複数の個別設定からの個別設定のセットを予測する。異なる実施例では、コントローラ300は、予め選択されたダイキャビティ圧力を非一時的コンピュータ可読媒体から取り出してもよく、又は予め選択されたダイキャビティ圧力をユーザ入力から受信してもよい。 Using fluid dynamics and a digital model of the slot die, controller 300 predicts a set of individual settings from a plurality of individual settings that correspond to a preselected die cavity pressure. In different embodiments, controller 300 may retrieve the preselected die cavity pressure from a non-transitory computer readable medium or may receive the preselected die cavity pressure from user input.

異なる実施例では、予測された設定は、センサ230からの測定値及び/又はモータ210の個別位置設定に対応することができる。センサ230は、モータ210によって提供されるよりも正確な位置情報をコントローラ300に提供することができる。このため、コントローラは、センサ230からの測定値に基づいてアクチュエータアセンブリ200の設定を予測することができ、予測された位置に対応するステップ数までモータ210を直接駆動するのではなく、予測された設定に従って出力シャフト222を配置するようにモータ210を動作させることができる。 In different embodiments, the predicted settings may correspond to measurements from sensors 230 and/or individual position settings of motor 210. Sensor 230 may provide more accurate position information to controller 300 than that provided by motor 210. Thus, the controller is able to predict the settings of the actuator assembly 200 based on measurements from the sensor 230 and instead of directly driving the motor 210 up to a number of steps corresponding to the predicted position. Motor 210 can be operated to position output shaft 222 according to a setting.

流体力学、押出物の既知の流体特性、及びダイのデジタルモデルにより、コントローラ300は、アクチュエータアセンブリの個別設定を予測することができる。ダイを通って流れる押出物のモデル化は、アプリケータスロット幅、マニホールドキャビティからアプリケータスロットの出口までの距離、及びスロット自体を画定する2つの平行な表面間のアプリケータスロットの狭い寸法であるスロット高さを含む、ダイ自体の多くの態様を組み込むことができる。 The fluid dynamics, the known fluid properties of the extrudate, and the digital model of the die allow the controller 300 to predict the individual settings of the actuator assembly. Modeling the extrudate flowing through the die is the applicator slot width, the distance from the manifold cavity to the outlet of the applicator slot, and the narrow dimension of the applicator slot between the two parallel surfaces that define the slot itself. Many aspects of the die itself can be incorporated, including slot height.

任意の数の式を使用して、アクチュエータアセンブリの設定を予測することができ、予測された設定は、例えば、予め選択されたクロスウェブプロファイル及び/又は予め選択されたダイキャビティ圧力に対応してもよい。例えば、アクチュエータアセンブリの設定を予測することは、スロット及び押出物全体にわたる熱伝達及び熱放散をモデル化することを含んでもよい。 Any number of equations can be used to predict the settings of the actuator assembly, where the predicted settings correspond to, for example, a preselected cross-web profile and/or a preselected die cavity pressure. Good too. For example, predicting the settings of the actuator assembly may include modeling heat transfer and dissipation throughout the slot and extrusion.

コントローラ300が予め選択されたダイキャビティ圧力に対応するスロットダイ10のアクチュエータアセンブリ200の設定を予測すると、スロットダイは、アクチュエータアセンブリが予測された設定のセットに従って位置決めされた状態で、押出物を流体流路に通してアプリケータスロットから出すことによって動作される(1212)。 Once the controller 300 predicts a setting for the actuator assembly 200 of the slot die 10 that corresponds to a preselected die cavity pressure, the slot die fluidically moves the extrudate with the actuator assembly positioned according to the predicted set of settings. It is operated by passing it through the flow path and out of the applicator slot (1212).

図13~図20は、ダイの幅に概ね平行な力を印加することによってダイリップ形状を操作するための技術を示し、力印加機構は、本明細書に開示される技術に従って、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に提供され、大部分が収容される。 13-20 illustrate a technique for manipulating die lip shape by applying a force generally parallel to the width of the die, where the force application mechanism is applied to a flexible die lip in accordance with the techniques disclosed herein. or provided and largely contained within the restrictor/choker bar.

加工中のコーティング及び押出ダイの平坦度は、製品品質にとって重要である。ダイリップは、差動ボルト、加熱ボルト、又は圧電デバイスによって操作することができる。別の代替形態は、アクチュエータアセンブリ200などのアクチュエータアセンブリによるものである。全ての場合において、これらのデバイスは、個別の位置で押すこと又は引くことによってダイリップを全体的に制御するように意図されている。これらの場合の全てにおいて、押すこと/引くことは、ダイの幅に対して概ね直交する方向に行われる。本開示によれば、ダイリップ形状は、代わりに、ダイの幅に概ね平行な力を印加することによって操作され、可撓性ダイリップ又はリストリクタ/チョーカーバー内に大部分が収容される力印加機構が提供される。例えば、ダイリップの平坦度は、ダイリップ付近の金属を膨張させることによって操作することができ、これにより、図13に示すように、ダイリップの形状を個別制御点間で変化させる。この技術は、位置決めデバイス間で屈曲することができる筋肉を有するダイに類似している。図13に示すスロットダイプロファイルは、スロットダイプロファイルの正確な調整を可能にするために、可撓性ダイリップの垂直ノッチ(すなわち、ソーカット)を用いて、可撓性ダイリップの様々な膨張量をどのように定量化することができるかを示す。このチャートの拡大されたバージョンを、図17において後で説明する。 The flatness of the coating and extrusion die during processing is important to product quality. The die lip can be operated by a differential bolt, a heated bolt, or a piezoelectric device. Another alternative is with an actuator assembly, such as actuator assembly 200. In all cases, these devices are intended for global control of the die lip by pushing or pulling at discrete locations. In all of these cases, the push/pull is in a direction generally perpendicular to the width of the die. According to the present disclosure, the die lip shape is instead manipulated by applying a force generally parallel to the width of the die, with a force application mechanism largely housed within the flexible die lip or restrictor/choker bar. is provided. For example, the flatness of the die lip can be manipulated by expanding the metal near the die lip, thereby changing the shape of the die lip between discrete control points, as shown in FIG. This technique is similar to a die with muscles that can be flexed between positioning devices. The slot die profile shown in Figure 13 uses vertical notches (i.e., saw cuts) in the flexible die lip to allow for precise adjustment of the slot die profile to adjust the varying amounts of expansion of the flexible die lip. This shows how it can be quantified. An enlarged version of this chart is described later in FIG.

これらの技術は、従来のダイスロット制御要素位置自体の間でダイスロットを有利に調整するために、従来のアジャスタ手段と組み合わせて使用することができ、したがって、押出均一性制御の空間分解能を改善することができる。一実施例では、これにより、従来のアジャスタ間の可撓性ダイリップ又は内部リストリクタ/チョーカーバーに対する圧力たわみの影響を減衰させて、改善された押出均一性を達成することができる。 These techniques can be used in combination with conventional adjuster means to advantageously adjust the die slot between conventional die slot control element positions themselves, thus improving the spatial resolution of extrusion uniformity control. can do. In one embodiment, this can attenuate the effects of pressure deflections on flexible die lips or internal restrictor/choker bars between conventional adjusters to achieve improved extrusion uniformity.

提供される技術は、ダイリップ又はチョーカーバーの局所的なたわみを可能にするように伸張する又は反応する力印加機構を提供する。例示的な力印加機構としては、圧電デバイス、加熱要素、機械デバイス、空気圧デバイス、及び油圧デバイスが挙げられる。一実施例では、段付きボルト要素を介したボルトトルクの印加を使用して、ねじ山の近傍で金属を膨張させ、ダイのリップにおけるプロファイルを変化させる。更なる実施例では、この段付きボルトは、アクチュエータアセンブリ200などのダイのアクチュエータアセンブリのためのスピンドルとしても機能する。別の実施例では、リップに沿った点でのリップの局所的な冷却又は加熱により、近傍の金属を収縮させ、ダイリップでのプロファイルを変化させる。 The provided technology provides a force application mechanism that stretches or responds to allow localized deflection of the die lip or choker bar. Exemplary force application mechanisms include piezoelectric devices, heating elements, mechanical devices, pneumatic devices, and hydraulic devices. In one example, application of bolt torque through a stepped bolt element is used to expand the metal in the vicinity of the threads and change the profile at the lip of the die. In a further embodiment, the shoulder bolt also functions as a spindle for a die actuator assembly, such as actuator assembly 200. In another example, localized cooling or heating of the lip at points along the lip causes the adjacent metal to contract and change the profile at the die lip.

本明細書に開示される技術は、前述の従来のアジャスタを含まない「固定スロット」型ダイのための唯一の調整手段として利用することができる。 The techniques disclosed herein can be utilized as the sole adjustment means for the conventional adjuster-free "fixed slot" type dies discussed above.

更なる実施例では、本明細書に開示される技術を使用して、除去されてダイが組み立てられたときに所望の圧力軽減形状を作り出す力要素を用いてダイを研削することなどによって、「内蔵」圧力軽減形状を有するコーティングダイを作り出すことができる。あるいは、この同じ戦略を使用して、ダイの組み立て時に単に「平坦な」ダイスロットを作り出すことができる。 In a further example, using the techniques disclosed herein, the die can be " Coating dies can be created with built-in pressure relief features. Alternatively, this same strategy can be used to simply create a "flat" die slot during die assembly.

圧力軽減形状は、所定の力又はアクチュエータ設定に基づくことができ、そのいずれも、自動的に、半自動的に、又は手動で提供することができる。例示的な実施形態では、前述の所定の力は、スロットダイの幅に平行であり、スロットダイの幅に平行なチョーカーバー又は可撓性ダイリップを局所的に膨張又は収縮させる。力印加機構の設定は、例えば、スロットダイの幅にわたる目標クロスウェブスロット高さプロファイル平均に基づいて、自動的に決定することができる。 The pressure relief shape can be based on predetermined force or actuator settings, any of which can be provided automatically, semi-automatically, or manually. In an exemplary embodiment, the predetermined force described above is parallel to the width of the slot die and locally expands or contracts a choker bar or flexible die lip parallel to the width of the slot die. The settings of the force application mechanism can be automatically determined, for example, based on a target cross-web slot height profile average across the width of the slot die.

上述したように、ダイスロット内の流れに対する任意の小さな乱れは、ダイスロットから放出される液体の流れに混乱をもたらし、したがって、コーティング又は押出シートのクロスウェブ均一性に影響を及ぼす。 As mentioned above, any small disturbance to the flow within the die slot will disrupt the flow of liquid ejected from the die slot, thus affecting the cross-web uniformity of the coating or extruded sheet.

押出ダイは、典型的には、スロットを調整して押出フィルムの均一性を改善することができるように、可撓性ダイリップを有する。リップを屈曲させるために、前述したように、差動ボルト、サーマルボルト、圧電デバイス、及びアクチュエータを含むいくつかの技術が使用される。これらの場合の全てにおいて、押すこと/引くことは、ダイの幅に対して概ね直交する方向に行われる。リップを移動させるために使用されるデバイスの間隔は、約1インチ(2.54センチメートル)から2.75インチ(7センチメートル)程度まで変化する。移動デバイスを作動させることによってこれらの隙間領域に影響を及ぼすことは困難であるので、デバイス間で、ダイリップ上に滑らかで連続した表面を有することが重要である。一般に、押出均一性制御の微細空間分解能を提供することが望ましい。しかしながら、空間分解能は、ダイの幅に沿って隣接して配置することができるアクチュエータの数によって制限される。本明細書に開示される技術では、調整可能なダイ(例えば、可撓性リップ又はチョーカーバータイプ)の空間分解能は、本質的に倍増し得る。 Extrusion dies typically have flexible die lips so that the slot can be adjusted to improve uniformity of the extruded film. Several techniques are used to flex the lip, including differential bolts, thermal bolts, piezoelectric devices, and actuators, as described above. In all of these cases, the push/pull is in a direction generally perpendicular to the width of the die. The spacing of the devices used to move the lips varies from about 1 inch (2.54 centimeters) to as much as 2.75 inches (7 centimeters). It is difficult to influence these interstitial areas by actuating the moving device, so it is important to have a smooth, continuous surface on the die lip between the devices. Generally, it is desirable to provide fine spatial resolution of extrusion uniformity control. However, spatial resolution is limited by the number of actuators that can be placed adjacently along the width of the die. With the techniques disclosed herein, the spatial resolution of tunable dies (eg, flexible lip or choker bar types) can be essentially doubled.

更に、従来のアジャスタ間の圧力たわみは、全ての調整可能なダイに対する基本的な制限である。リップ又はチョーカーバーを調整可能にするために、それは可撓性でなければならない。しかしながら、可撓性リップ又はチョーカーバーをアジャスタ間のスパンにおける望ましくない圧力たわみに抵抗させるには、それを調整可能にする必要性とは正反対に、それをより剛性にする必要がある。本開示によって、ダイリップは、より可撓性のままであることができ、これは、従来のアクチュエータ間の圧力たわみの影響を直接軽減しながら、押出流れ均一性調整を可能にするために重要である。 Furthermore, pressure deflection between conventional adjusters is a fundamental limitation for all adjustable dies. In order for the lip or choker bar to be adjustable, it must be flexible. However, in order for a flexible lip or choker bar to resist undesirable pressure deflections in the span between the adjusters, it is necessary to make it more rigid, in direct contrast to the need to make it adjustable. With the present disclosure, the die lip can remain more flexible, which is important to enable extrusion flow uniformity adjustment while directly mitigating the effects of pressure deflection between traditional actuators. be.

可撓性リップ又はチョーカーバーを押すこと及び引くことができる力印加機構は、一般にリップ又はチョーカーバーに係合されている。これは、例えば、ねじ接続によって提供されてもよい。いくつかの実施例では、ねじ接続は、段付きボルトを含む。本明細書で開示されるように、リッププロファイルは、段付きボルトトルクを制御することによって操作することができる。ボルトを締め付ける又はボルトにトルクを加えることにより、ねじ山の周りの材料を圧縮させ、リップの近くで膨張が生じると、それを使用して、ダイリッププロファイルを変更することができる。これは、アクチュエータアセンブリ200と組み合わされるときに特に有用であり得る。 A force application mechanism capable of pushing and pulling the flexible lip or choker bar is generally engaged with the lip or choker bar. This may for example be provided by a threaded connection. In some examples, the threaded connection includes a shoulder bolt. As disclosed herein, the lip profile can be manipulated by controlling stepped bolt torque. Tightening or applying torque to the bolt compresses the material around the threads, and any expansion near the lip can be used to modify the die lip profile. This may be particularly useful when combined with actuator assembly 200.

更なる実施例では、本開示の技術を使用して、「内蔵」圧力軽減形状を有するコーティングダイを作り出すことができる。精密ダイリップ調整は、ねじ係合に依存する機械的ボルト、リップを局所的に加熱して熱膨張によりリップ位置を調整するサーマルボルト、電気的に移動される圧電デバイス、リップを押すためにステッピングモータを使用するアクチュエータ、又はこれらの組み合わせを含む、いくつかの方法を使用して行うことができる。これらの全てにおける調整機構の意図は、リップを個別の位置で移動させることであり、個別の位置は、デバイスと整列し、典型的には、2.5cm~7cm離間している。デバイス間のダイリップの形状は、制御されないが、ダイ圧力の影響がある場合とない場合の両方で、デバイスの移動に反応する。 In a further example, the techniques of this disclosure can be used to create a coating die with a "built-in" pressure relief feature. Precision die lip adjustment involves mechanical bolts that rely on threaded engagement, thermal bolts that locally heat the lip and adjust the lip position through thermal expansion, electrically moved piezoelectric devices, and stepper motors to push the lip. This can be done using several methods, including using actuators, or a combination of these. The intention of the adjustment mechanism in all of these is to move the lip in discrete positions, which are aligned with the device and typically spaced 2.5 cm to 7 cm apart. The shape of the die lip between devices is not controlled but is responsive to device movement, both with and without the influence of die pressure.

本明細書に開示される技術によれば、ダイリップの形状は、押圧デバイスの取り付けを制御することによって意図的に操作される。スピンドルを押す機械式アクチュエータの場合、スピンドルは、ダイリップにねじ込まれている。これは、単独で又は圧電デバイスと組み合わせて、サーマルボルト及び差動ボルトについても当てはまる。所望であれば、チョーカーバー又は可撓性ダイリップに沿って不均一な熱膨張を提供するために、チョーカーバー又は可撓性ダイリップ内に配置された2つ以上のサーマルボルトを使用することが可能である。 According to the techniques disclosed herein, the shape of the die lip is intentionally manipulated by controlling the attachment of the pressing device. In the case of a mechanical actuator pushing the spindle, the spindle is screwed into the die lip. This also applies to thermal bolts and differential bolts, alone or in combination with piezoelectric devices. If desired, two or more thermal bolts placed within the choker bar or flexible die lip can be used to provide non-uniform thermal expansion along the choker bar or flexible die lip. It is.

圧電デバイス及びサーマルボルトは、伸長が制限されているので、これらは、しばしば大まかな調整のための差動ボルトと組み合わされる。 Because piezoelectric devices and thermal bolts have limited extension, they are often combined with differential bolts for coarse adjustment.

図14は、可撓性ダイリップ1304に取り付けられた力印加機構として機能するボルト1302を有する可撓性ダイブロック1300の拡大図を示す。このダイは、一般に15-5 PHと呼ばれる析出硬化ステンレス鋼(Crucible Materials Corporation(Syracuse,NY)から商品名「UNS S15500」で入手)から製造された。ボルト1302は、アクチュエータアセンブリ200などの1つ以上のアクチュエータアセンブリに接続することができる。図示のように、可撓性ダイリップは、金属が膨張するときに可撓性ダイリップ1304の屈曲を容易にするために、複数の規則的に離間したノッチ1306を含む。 FIG. 14 shows an enlarged view of a flexible die block 1300 with a bolt 1302 attached to a flexible die lip 1304 and serving as a force application mechanism. The die was fabricated from precipitation hardened stainless steel commonly referred to as 15-5 PH (obtained under the trade designation "UNS S15500" from Crucible Materials Corporation, Syracuse, NY). Bolt 1302 can connect to one or more actuator assemblies, such as actuator assembly 200. As shown, the flexible die lip includes a plurality of regularly spaced notches 1306 to facilitate flexing of the flexible die lip 1304 as the metal expands.

図15は、ダイリップにスピンドルが取り付けられていない図14に示すダイリップの干渉計プロット(ZYGO Corporation(Middlefield,CT)によって提供されるレーザ干渉計を使用)を示し、図16は、ダイリップにスピンドルが取り付けられている図14に示すダイリップの干渉計プロットを示す。これらの図では、破線は、スロットダイ分割線を表し、図16の下向き矢印は、アクチュエータスピンドル位置を示す。 FIG. 15 shows an interferometer plot (using a laser interferometer provided by ZYGO Corporation (Middlefield, CT)) of the die lip shown in FIG. 14 without the spindle attached to the die lip, and FIG. 16 shows an interferometer plot with the spindle attached to the die lip. Figure 15 shows an interferometer plot of the die lip shown in Figure 14 installed. In these figures, the dashed line represents the slot die parting line and the downward arrow in FIG. 16 indicates the actuator spindle position.

それらの物理的サイズのために2.5インチ(6.4センチメートル)の距離で離間しているアクチュエータの場合、任意選択的に、チョーカーバー又は可撓性ダイリップを局所的に屈曲させることを容易にするために、リップに機械加工された1つ以上のノッチが存在することができる。ダイリップへのデバイスのねじ接続は、一次位置決めデバイス間のリップの移動を引き起こす。5つのアクチュエータを有する試験ダイについて、この実施例を図15及び図16に示す。図15は、スピンドルが取り付けられていないリップ縁部付近のプロファイルを示し、図16は、スピンドルが取り付けられ、35フィート-ポンド(47ニュートンメートル)までトルクが加えられた同様のプロットを示す。データは、スロット出口付近の上部ダイ表面上で干渉計を使用して収集された。ここで、ボルトの段部に対して作用するねじ接続に加えられるトルクは、ねじ山の近傍の材料に圧縮応力を生じさせる。これにより、ねじ接続から効果的に「押し離し」、位置決めデバイス間の材料を効果的に膨張させ、したがって、位置決めデバイス間のプロファイルを変化させる。トルクを増大させることにより、以下に説明するように、この効果を増大させることができる。 For actuators that are spaced 2.5 inches (6.4 centimeters) apart due to their physical size, locally bending the choker bar or flexible die lip is optional. There can be one or more notches machined into the lip to facilitate. Threaded connection of the device to the die lip causes movement of the lip between the primary positioning devices. This example is shown in FIGS. 15 and 16 for a test die with five actuators. FIG. 15 shows the profile near the lip edge without the spindle attached, and FIG. 16 shows a similar plot with the spindle attached and torqued to 35 ft-lbs (47 Newton meters). Data was collected using an interferometer on the top die surface near the slot exit. Here, the torque applied to the threaded connection acting against the shoulder of the bolt creates compressive stresses in the material in the vicinity of the threads. This effectively "pushes" away from the threaded connection and effectively expands the material between the locating devices, thus changing the profile between the locating devices. By increasing the torque, this effect can be increased, as explained below.

図13に示すダイは、15個のアクチュエータを有し、測定は、各アクチュエータ並びに中間点及び4分の1点において行われた。最初に、スピンドルを緩めたままにしておき、ダイプロファイルを測定した。次いで、スピンドルに様々なレベルのトルクを加えた。プロファイルを図17に示す。プロット上の整数位置にある垂直線は、スピンドルの位置を表し、各曲線の振幅は、アクチュエータ間の変動を表す。「緩み」とラベル付けされた実線は、スピンドルのないダイリップのプロファイルを表す。プロットにおける他のシリーズの各々は、増大するトルクを表す。変動は、スピンドルに加えられるトルクのレベルと共に増大していることを見ることができる。図18は、アクチュエータ間の変動と印加トルクとの間の線形関係を示す。図18は、アクチュエータ間の平均偏差に対するスピンドルトルクをプロットしており、スロットプロファイルに対するスピンドルトルクの影響を示している。 The die shown in Figure 13 had 15 actuators and measurements were taken at each actuator as well as at the midpoint and quarter point. First, the spindle was left loose and the die profile was measured. Various levels of torque were then applied to the spindle. The profile is shown in FIG. The vertical lines at integer positions on the plot represent the spindle position, and the amplitude of each curve represents the variation between actuators. The solid line labeled "Slack" represents the profile of the die lip without the spindle. Each of the other series in the plot represents increasing torque. It can be seen that the variation increases with the level of torque applied to the spindle. FIG. 18 shows the linear relationship between actuator-to-actuator variation and applied torque. FIG. 18 plots spindle torque versus average deviation between actuators, showing the effect of spindle torque on slot profile.

平坦なフィルム又はコーティングを製造するために、ダイスロットの均一性を制御することが必要な場合がある。平坦度を改善する1つの技術は、スピンドルを設置した後にダイスロットの表面を研削することであり、これにより、図17に見られる変動を排除することができる。しかしながら、コーティング又は押出される材料に依存して、異なるレベルのダイキャビティ圧力が存在し、これは、位置決めデバイス間の変動の原因である。前述したように、位置決めデバイス間の位置でダイリップの位置を制御することは、典型的には困難であった。この変動性は、特に、アクチュエータを有する場合のように位置決めデバイスの間隔が増大し、ダイ圧力が比較的高い場合に顕著になる可能性がある。有限要素モデリングを使用して、位置決めデバイス及びダイキャビティ圧力の効果を用いてダイリッププロファイルを予測することができる。 In order to produce flat films or coatings, it may be necessary to control die slot uniformity. One technique to improve flatness is to grind the surface of the die slot after installing the spindle, which can eliminate the variations seen in FIG. 17. However, depending on the material being coated or extruded, different levels of die cavity pressure exist, which accounts for variation between positioning devices. As previously mentioned, it has typically been difficult to control the position of the die lip in position between the positioning devices. This variability can be particularly pronounced when the spacing of the positioning devices increases and the die pressure is relatively high, such as with actuators. Finite element modeling can be used to predict the die lip profile using the effects of positioning devices and die cavity pressure.

図19は、代表的なキャビティ圧力が印加された、図14に示す試験ダイのリッププロファイルを示す。アクチュエータ間の変動は、約7700万分の1インチ(すなわち、1.96マイクロメートル)であることが分かっている。たわみの方向は、トルクに起因するたわみの方向と反対であり、これを組み合わせて、ダイリッププロファイルをより均一にする。したがって、図18に示す平均偏差とトルクとの間の関係に基づいて、圧力によって誘発されるダイスロットのたわみを正確に打ち消すために、35フィート-ポンド(又は47ニュートンメートル)のスピンドルに加えられるトルクを選択することができる。 FIG. 19 shows the lip profile of the test die shown in FIG. 14 with representative cavity pressures applied. Actuator-to-actuator variation has been found to be approximately 77 millionths of an inch (or 1.96 micrometers). The direction of deflection is opposite to the direction of deflection due to torque, which in combination makes the die lip profile more uniform. Therefore, based on the relationship between average deviation and torque shown in FIG. Torque can be selected.

熱膨張差を用いて、圧力によって誘発されるダイスロットのたわみを補償することもできる。実際の実施例では、以下の表1は、アプリケータスロットに沿った3つの位置におけるクロスウェブスロット高さプロファイルの振動を特性化している。これらの測定値は、ダイリップセグメントに熱を適切に加えてダイリップセグメントで熱膨張を誘発することによって、クロスウェブスロット高さプロファイルの「うねり」を実質的に除去することが可能であり得ることを実証している。この実施例では、ダイリップセグメントの周りに巻かれた電気抵抗ヒートテープを使用して熱を加えた。アクチュエータスピンドルが可撓性ダイリップに取り付けられる場所の近くでアクチュエータスピンドルに熱を加えることもできる。 Differential thermal expansion can also be used to compensate for pressure-induced die slot deflection. In a practical example, Table 1 below characterizes the vibration of the cross-web slot height profile at three locations along the applicator slot. These measurements demonstrate that by appropriately applying heat to the die lip segment to induce thermal expansion in the die lip segment, it may be possible to substantially eliminate the "waviness" in the cross-web slot height profile. It has been proven. In this example, heat was applied using electrical resistance heat tape wrapped around the die lip segment. Heat can also be applied to the actuator spindle near where it is attached to the flexible die lip.

Figure 2023553100000010
Figure 2023553100000010

注目すべきことに、ダイリップセグメントの所望の温度は、熱入力のレベルに応じて、ダイの温度より高い又は低いのいずれかであり得る。ダイリップセグメントの近傍の温度がダイの残りの部分の温度よりも低い場合、アプリケータスロットのクロスウェブスロット高さプロファイルにおいて観察される山と谷を反転させることが可能である。これを図20に示す。 Notably, the desired temperature of the die lip segment can be either higher or lower than the temperature of the die, depending on the level of heat input. If the temperature near the die lip segment is lower than the temperature of the rest of the die, it is possible to reverse the peaks and valleys observed in the cross-web slot height profile of the applicator slot. This is shown in FIG.

これらの実施形態では、ダイリッププロファイルの制御は、ボルトトルクの関数として説明されることに留意されたい。しかしながら、理論化された制御機構に基づいて、ダイリップの近傍における材料の制御された膨張又は更には収縮を適用する任意の方法は、同様の効果を有することが予想される。これは、機械的方法、熱的方法、又は電気的方法を含むことができる。加えて、ここでの実施例は、スピンドルの軸から半径方向に離れる膨張を意味するが、これは、任意の方向、例えばダイリップに平行であってもよい。 Note that in these embodiments, die lip profile control is described as a function of bolt torque. However, based on theorized control mechanisms, any method of applying controlled expansion or even contraction of material in the vicinity of the die lip is expected to have similar effects. This can include mechanical, thermal or electrical methods. Additionally, although the example here refers to expansion radially away from the axis of the spindle, this may be in any direction, for example parallel to the die lip.

更なる実施例では、本明細書に開示される技術を使用して、除去されてダイが組み立てられたときに所望の圧力軽減形状を作り出す力要素(及び関連付けられた力)を用いてダイを研削することなどによって、「内蔵」圧力軽減形状を有するコーティングダイを作り出すことができる。例えば、流体圧力が、通常、アクチュエータ間のスパンにおいて1.27マイクロメートルだけダイ形状をたわませるが、段付きボルト特徴を用いた必要とされるスピンドルトルクが、2.54マイクロメートルのたわみを誘発すると仮定する。この場合、コーティングダイは、除去されたときに非平坦形状をもたらすであろうより低いトルクレベルで段付きボルトを用いて研削することができる。しかしながら、段付きボルト特徴を有するスピンドルが挿入され、それらの仕様までトルクを加えられると、所望の1.27マイクロメートルのたわみにより、圧力効果が軽減され、所望の平坦な形状がもたらされる。 In a further example, techniques disclosed herein may be used to manipulate a die with force elements (and associated forces) that create a desired pressure relief configuration when removed and the die is assembled. Coating dies can be created with "built-in" pressure relief features, such as by grinding. For example, fluid pressure typically deflects the die shape by 1.27 micrometers in the span between actuators, but the required spindle torque using a stepped bolt feature causes a deflection of 2.54 micrometers. Assume that it is induced. In this case, the coating die can be ground with a shoulder bolt at a lower torque level that will result in a non-flat shape when removed. However, when spindles with stepped bolt features are inserted and torqued to their specifications, the desired 1.27 micrometer deflection alleviates the pressure effects and provides the desired flat shape.

この戦略は、アクチュエータ用の段付きボルトスピンドルアタッチメントを含まないダイ要素にも使用することができる。例えば、アクチュエータアタッチメントが段付きボルトのようにたわみを誘発しない場合、ダイリップ又はチョーカーバーをたわませるためだけに研削プロセスで使用するための要素を追加して、それらが除去されたときに、リップが圧力たわみに抵抗する所望の形状プロファイルを有するようにすることができる。 This strategy can also be used for die elements that do not include a stepped bolt spindle attachment for the actuator. For example, if the actuator attachment does not induce deflection, such as a shoulder bolt, you can add elements for use in the grinding process just to deflect the die lip or choker bar, and when they are removed, the lip can have a desired shape profile that resists pressure deflection.

上記の実施例では、ダイリッププロファイルの制御は、ボルトトルクの関数として説明される。しかしながら、理論化された制御機構に基づいて、ダイリップの近傍における材料の制御された膨張又は更には収縮を適用する任意の方法は、同様の効果を有することができる。有用な力印加機構としては、機械的方法、熱的方法、又は電気的方法、圧電デバイス、加熱要素、機械デバイス、空気圧デバイス、及び油圧デバイスが挙げられる。加えて、ここでの実施例は、スピンドルの軸から半径方向に離れる膨張を意味するが、これは、任意の方向、例えばダイリップに平行であってもよい。本明細書に開示される技術は、所望のフロースロット形状を誘発する製造戦略、上述のスピンドルトルクなどの「ダイセットアップ」として好適な手段、及び押出又はコーティングプロセス自体の間にオンラインでダイリッププロファイル形状を調整する完全に制御可能な手段を含む。 In the examples above, die lip profile control is described as a function of bolt torque. However, based on theorized control mechanisms, any method of applying controlled expansion or even contraction of material in the vicinity of the die lip can have a similar effect. Useful force application mechanisms include mechanical, thermal, or electrical methods, piezoelectric devices, heating elements, mechanical devices, pneumatic devices, and hydraulic devices. Additionally, although the example here refers to expansion radially away from the axis of the spindle, this may be in any direction, for example parallel to the die lip. The technology disclosed herein involves manufacturing strategies that induce the desired flow slot shape, suitable means as a "die setup" such as spindle torque as described above, and die lip profile shape on-line during the extrusion or coating process itself. including fully controllable means of adjusting the

アプリケータスロットの有効幅を低減することが望ましいことがある場合がある。これは、例えば、スロットダイの全幅よりも著しく小さい横方向寸法を有するフィルムを製造する場合に求められることがある。同じスロットダイを使用してそのようなフィルムを作製するために、1つ以上のデッケルをアプリケータスロットに挿入して、アプリケータスロットの少なくとも一部分に沿った押出物の流れを遮断することが好都合であり得る。デッケルは一般に、スロットダイの動作中にデッケルが脱落するのを防止するために、対向するダイリップの間にしっかりとクランプされる。 It may be desirable to reduce the effective width of the applicator slot. This may be required, for example, when producing films with lateral dimensions that are significantly smaller than the overall width of the slot die. In order to make such films using the same slot die, it is advantageous to insert one or more deckles into the applicator slot to interrupt the flow of extrudate along at least a portion of the applicator slot. It can be. The deckle is typically tightly clamped between opposing die lips to prevent the deckle from falling off during operation of the slot die.

場合によっては、デッケルは、アプリケータスロットのスロット高さをその中立位置又は静止位置で変化させるシムとしても機能することができる。この中立位置は、可撓性ダイリップ又はチョーカーバーが力印加機構によって屈曲されて開かれていない又は閉じられていないときの位置である。 In some cases, the deckle can also function as a shim that changes the slot height of the applicator slot in its neutral or rest position. This neutral position is the position when the flexible die lip or choker bar is not flexed open or closed by the force application mechanism.

上述の予測制御方式では、アクチュエータが、流入する押出物の厚さ(すなわち、キャリパー)データに基づいて、チョーカーバー又は可撓性ダイリップを使用して、アプリケータスロットを通る流体流を動的に調整するように構成され、通常、デッケルの存在を認識しないであろうため、そのようなデッケルを押出プロセスに組み込むことは、技術的課題であり得る。この問題は、「フリージング(freezing)」として知られるプロセスによって克服することができ、このプロセスでは、スロットダイの動作中に少なくともいくつかのアクチュエータ設定に固定値が割り当てられ、他のアクチュエータ設定がダイの動作中に反復的に補正されても変化しない。 In the predictive control scheme described above, an actuator dynamically directs fluid flow through an applicator slot using a choker bar or flexible die lip based on incoming extrudate thickness (i.e., caliper) data. Incorporating such a deckle into an extrusion process can be a technical challenge, as it is configured to adjust and would normally not be aware of its presence. This problem can be overcome by a process known as "freezing," in which at least some actuator settings are assigned fixed values during slot die operation, while other actuator settings are It does not change even if it is repeatedly corrected during operation.

以下の節を明確にするために、「遮断されたゾーン」とは、デッケルと整列したスロットダイの幅に沿った領域を指し、ここは押出物がアプリケータスロットを通過することができない。「遮断されていないゾーン」とは、デッケルと整列していないスロットダイの幅に沿った領域を指し、ここは押出物がアプリケータスロットを通過することができる。デッケルは、好ましくは、遮断されたゾーンと遮断されていないゾーンとの間のスロット高さに不連続性が生じるのを回避するために、その中立位置にあるアプリケータスロットの厚さと同様の厚さを有する。 For clarity in the following paragraphs, "blocked zone" refers to the area along the width of the slot die, aligned with the deckle, where extrudate cannot pass through the applicator slot. "Unblocked zone" refers to the area along the width of the slot die that is not aligned with the deckle and allows extrudate to pass through the applicator slot. The deckle preferably has a thickness similar to that of the applicator slot in its neutral position to avoid creating discontinuities in slot height between blocked and unblocked zones. It has a certain quality.

例示的なプロセスでは、スロットダイのアプリケータスロットの少なくとも一部分はデッケルで遮断されて、アプリケータスロットの有効幅が低減され、スロットダイは、少なくともいくつかのアクチュエータ設定がアプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定され、かつ少なくともいくつかのアクチュエータ設定がアプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的である状態で動作される。隣接するアクチュエータ位置間の連続性を提供するために、制御方式は、好ましくは、遮断されたゾーンの上のダイリップ又はチョーカーバースロット高さプロファイル及び隣接する遮断されていないゾーンの上のダイリップ又はチョーカーバースロット高さプロファイルが、遮断されたゾーンと遮断されていないゾーンが一緒になる場所の同じ値に収束するように、割り当てられたアクチュエータ設定を制約する。 In an exemplary process, at least a portion of the applicator slot of the slot die is blocked with a deckle to reduce the effective width of the applicator slot, and the slot die has at least some actuator settings blocked with a deckle. The at least some actuator settings are operated fixedly over the zone and dynamically over the unblocked zone of the applicator slot. To provide continuity between adjacent actuator positions, the control scheme preferably includes a die lip or choker bar slot height profile above the blocked zone and a die lip or choker bar above the adjacent unblocked zone. Constrain the assigned actuator settings such that the bar slot height profile converges to the same value where the blocked and unblocked zones meet.

好ましくは、遮断されたゾーンと遮断されていないゾーンが一緒になる場所のクロスウェブスロット高さプロファイルの収束は、単調な収束である。場合によっては、収束は、単調な収束ではなく、正弦波収束である。しかしながら、収束が正弦波である場合であっても、遮断されたゾーンと遮断されていないゾーンとの間の遷移点の近傍におけるアクチュエータ設定は、そのような制約がない場合に得られるクロスウェブプロファイルに対して振動の振幅を低減するように、コントローラによって自動的又は半自動的に制約されることが好ましい。 Preferably, the convergence of the cross-web slot height profiles where the blocked and unblocked zones come together is a monotonic convergence. In some cases, the convergence is sinusoidal convergence rather than monotonic convergence. However, even if the convergence is sinusoidal, the actuator settings in the vicinity of the transition point between the blocked and unblocked zones will reduce the cross-web profile obtained in the absence of such constraints. Preferably, the controller is automatically or semi-automatically constrained to reduce the amplitude of the oscillations.

アクチュエータがダイリップに係合されていなくても、デッケルを使用することができる。例えば、アプリケータスロットの一部分がダイ出口において1つ以上のデッケルで遮断されている場合であっても、ダイスロットの全幅にわたってチョーカーバーに係合する複数のアクチュエータを使用することができる。デッケルが存在すると、チョーカーバーの正確な構成は、遮断されたスロット領域における流れを制御しないが、それにもかかわらず、ダイスロットに沿った遮断されていない領域との曲げ相互作用(すなわち、畳み込み)の結果としていくらかの影響を及ぼす。 The deckle can be used even if the actuator is not engaged to the die lip. For example, multiple actuators can be used that engage choker bars across the width of the die slot even if a portion of the applicator slot is blocked by one or more deckles at the die exit. In the presence of a deckle, the exact configuration of the choker bar does not control flow in the blocked slot region, but nevertheless bends interaction (i.e., convolution) with the unblocked region along the die slot. have some influence as a result of.

アクチュエータがチョーカーバーに係合されている上記の制御方式では、スロットの遮断されたゾーンに対応するアクチュエータは、単に固定位置にロックされる(「フリーズモード」)。この固定位置は、アプリケータスロットの遮断されていないゾーンのみに沿ったクロスウェブスロット高さプロファイル平均に基づいて決定することができる。以下に説明するように、他の制御モードも可能である。 In the control scheme described above, where the actuator is engaged to the choker bar, the actuator corresponding to the blocked zone of the slot is simply locked in a fixed position ("freeze mode"). This fixed position can be determined based on the cross-web slot height profile average along only the unobstructed zone of the applicator slot. Other control modes are also possible, as explained below.

第2の制御モードでは、アクチュエータ設定は、スロットの遮断されたゾーンの上で固定された目標スロット位置に到達するように予測的にプログラムされる(「フリーズスロットモード」)。ここで、アクチュエータは、フリーズされず、固定スロットプロファイルに到達するために、例えば流体物理学計算に基づいて、コントローラによって操作される。いくつかの実施形態では、これは、反復プロセスであり、アクチュエータ設定を2回以上調整して、所望の固定スロットプロファイルに収束させることができる。 In a second control mode, the actuator settings are predictively programmed to reach a fixed target slot position above the blocked zone of the slot ("freeze slot mode"). Here, the actuator is not frozen and is manipulated by the controller, for example based on fluid physics calculations, to reach a fixed slot profile. In some embodiments, this is an iterative process and the actuator settings may be adjusted more than once to converge on the desired fixed slot profile.

第3の制御モードでは、遮断されたゾーンに沿ったチョーカーバーは、開放ダイスロットの隣接する外側部分と共に移動する(「スレーブモード」)。換言すれば、遮断されたゾーンの上のアクチュエータは、遮断されていないゾーン内の最後のアクチュエータの「スレーブ」になる。 In a third control mode, the choker bar along the blocked zone moves together with the adjacent outer portion of the open die slot ("slave mode"). In other words, the actuator above the blocked zone becomes a "slave" of the last actuator in the unblocked zone.

一実施形態では、このフリーズスロットモードは、フリーズスロットアクチュエータゾーン内の流体物理学を操作することによって達成することができる。例えば、アクチュエータ#1及び#2がフリーズしている一方で、アクチュエータ#3に対応するアプリケータスロットのセグメントが遮断されておらず、良好なキャリパーデータをもたらすと仮定する。この場合、遮断されていないアクチュエータゾーンの上の平均キャリパー測定値を、遮断されたアクチュエータゾーン(すなわち、アクチュエータ#1及び#2)内に存在しないキャリパーデータの代わりに用いることができる。 In one embodiment, this freeze slot mode can be achieved by manipulating the fluid physics within the freeze slot actuator zone. For example, assume that actuators #1 and #2 are frozen, while the segment of the applicator slot corresponding to actuator #3 is unobstructed and yields good caliper data. In this case, the average caliper measurements above the unblocked actuator zones can be used in place of the caliper data that is not present in the blocked actuator zones (i.e., actuators #1 and #2).

数学的に、この結果は、PCT特許公開第WO 2012/170713号(Secorら)に記載されている行列法を使用して、以下のように達成することができる。

Figure 2023553100000011
上に示したように、行列法は、アクチュエータ位置を操作してそれらの畳み込み相互作用を考慮することによって、スロットを一定に保持する。 Mathematically, this result can be achieved as follows using the matrix method described in PCT Patent Publication No. WO 2012/170713 (Secor et al.).
Figure 2023553100000011
As shown above, the matrix method holds the slots constant by manipulating the actuator positions and considering their convolutional interactions.

アクチュエータ3と比較してフリーズスロット1又はフリーズスロット2の相対位置を調整することは、(1)自動流体物理学制御を一時停止し、(2)アクチュエータ#1及び/又は#2の位置を必要に応じて調整し、次いで(3)自動流体物理学制御を再開することによって達成することができる。その結果、アクチュエータ#1及び#2はスレーブのままであるが、それらの位置は、調整されたスロット高さB’iにおいて考慮される新しい開始点に対して定義される。 Adjusting the relative position of Freeze Slot 1 or Freeze Slot 2 compared to Actuator 3 may (1) suspend automatic fluid physics control and (2) require the position of Actuator #1 and/or #2. (3) and then (3) restarting the automatic fluid physics control. As a result, actuators #1 and #2 remain slaves, but their positions are defined relative to the new starting point considered at the adjusted slot height B'i.

上記の「フリーズモード」では、固定設定を有するアクチュエータが動的設定を有するアクチュエータに遷移する位置は、手元のアプリケーションに基づいてオペレータによって有利に調整することができる。この遷移位置は、アプリケータスロット内の1つ以上のデッケルの位置に対して行うことができる。例えば、フリーズの積極性は、以下の3つのオプションに従って調整することができる(これらの説明において、「i」はアクチュエータ番号を表す)。
(1)フリーズオプションA:デッケルがiを過ぎたとき(i+1)にフリーズする(最も積極的)。
(2)フリーズオプションB:デッケルが(i+0.5)を過ぎたときに(i+1)にフリーズする(適度に積極的)。
(3)フリーズオプションC:デッケルがiを過ぎたとき(i)にフリーズする(最も積極的でない)。
上記のオプションは、デッケルがダイの左側(アクチュエータ番号の低い側)に設置されることを仮定している。デッケルがダイの両側に設置される場合、同じ原理が反対側(アクチュエータ番号の高い側)の鏡像に適用される。
In the above-mentioned "freeze mode", the position at which the actuator with fixed settings transitions to the actuator with dynamic settings can be advantageously adjusted by the operator based on the application at hand. This transition position can be made to one or more deckle positions within the applicator slot. For example, the aggressiveness of the freeze can be adjusted according to the following three options (in these descriptions, "i" represents the actuator number):
(1) Freeze option A: Freeze when deckle passes i (i+1) (most aggressive).
(2) Freeze option B: Freeze at (i+1) when deckle passes (i+0.5) (moderately aggressive).
(3) Freeze Option C: Freeze at (i) when deckle passes i (least aggressive).
The above options assume that the deckle is placed on the left side of the die (lower actuator number side). If the deckles are installed on both sides of the die, the same principle applies to the mirror image on the opposite side (higher actuator number).

アクチュエータが上記の制御方式に従うときにアプリケータスロットにデッケルを取り付ける際の重要な技術的課題は、遮断されたゾーンと遮断されていないゾーンが一緒になる場所のスロット高さプロファイルの急激な変化をコントローラが過補償する傾向に由来する。これは、スロット高さプロファイルにおける望ましくない「キンク」、正弦波収束からのアーチファクトを生成する可能性がある。補正されないままでは、この現象は、図21及び図22それぞれの点線で示されるように、スロット高さプロファイルにおいて「W」又は「M」形状を生成する可能性がある。これらの図では、アクチュエータ#1~#10及び#26~#35は、フリーズされていたが、残りのアクチュエータ#11~#25は、フリーズされていなかった。 An important technical challenge in installing the deckle in the applicator slot when the actuator follows the control scheme described above is the sudden change in the slot height profile where the blocked and unblocked zones come together. This stems from the controller's tendency to overcompensate. This can produce an undesirable "kink" in the slot height profile, an artifact from sinusoidal convergence. Left uncorrected, this phenomenon can produce a "W" or "M" shape in the slot height profile, as shown by the dotted lines in FIGS. 21 and 22, respectively. In these figures, actuators #1 to #10 and #26 to #35 were frozen, but the remaining actuators #11 to #25 were not frozen.

上述の現象を軽減又は防止するために、この遷移が起こる場所の近くの予測されたアクチュエータ設定を更に調整して、遮断されていないゾーンに沿ったクロスウェブスロット高さプロファイルと遮断されたゾーンの上のクロスウェブスロット高さプロファイル平均との間に単調な収束をもたらすことができる。様々な実施形態では、この調整は、手動で、自動的に、又は半自動的に行うことができる。この調整の理想化された結果は、図21及び図22の実線によって表され、実際のスロットプロファイル値は、棒グラフによって表される。図21の例示的な実施例では、チャートの左側のデッケル境界に対して単調な収束が達成されたが、右側では達成されず、望ましくないキンクがスロット高さプロファイルに残った。 To reduce or prevent the above-mentioned phenomenon, the predicted actuator settings near where this transition occurs can be further adjusted to improve the cross-web slot height profile along the unobstructed zone and the blocked zone. can yield monotonic convergence between the cross-web slot height profile averages above. In various embodiments, this adjustment can be made manually, automatically, or semi-automatically. The idealized results of this adjustment are represented by the solid lines in FIGS. 21 and 22, and the actual slot profile values are represented by the bar graphs. In the exemplary embodiment of FIG. 21, monotonic convergence was achieved for the deckle boundary on the left side of the chart, but not on the right side, leaving an undesirable kink in the slot height profile.

1つ以上のデッケルが設置されたスロットダイをパージするとき、特に、アクチュエータが可撓性ダイリップに係合されている構成において、連続性の問題が再び生じる。可撓性ダイリップがデッケル上にクランプされると、デッケルに沿ったアクチュエータ位置は、本質的に固定される。全てのアクチュエータがアプリケータスロットを完全に開放する従来のパージは、デッケルを脱落させる。更に、遮断されていないゾーンに沿ってのみアプリケータスロットを完全に開放することも、可撓性ダイリップに不連続性(又は破断)を必要とするので、問題である。 Continuity issues arise again when purging a slot die that has one or more deckles installed, particularly in configurations where the actuator is engaged to the flexible die lip. Once the flexible die lip is clamped onto the deckle, the actuator position along the deckle is essentially fixed. A conventional purge in which all actuators fully open the applicator slots causes the deckle to fall off. Further, opening the applicator slot completely only along the unobstructed zone is also problematic as it requires a discontinuity (or break) in the flexible die lip.

このジレンマを解決するために、コントローラは、遮断されていないゾーンと遮断されたゾーンとの間の遷移ゾーンに沿って拡大の程度を漸減させながら、アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿ってクロスウェブスロット高さプロファイルを自動的又は半自動的に拡大する命令をアクチュエータに送信することができる。遷移ゾーンは、3つ、4つ、又は更には4つより多くの連続するアクチュエータにわたって延びることができる。この解決策は、アプリケータスロットの遮断されたゾーンと遮断されていないゾーンとの間のスロット高さプロファイルの滑らかな遷移を提供しながら、アプリケータスロットがパージされることを可能にする。 To solve this dilemma, the controller gradually decreases the degree of expansion along the transition zone between the unblocked and blocked zones, while Commands can be sent to the actuator to automatically or semi-automatically enlarge the cross-web slot height profile. The transition zone can extend over three, four, or even more than four consecutive actuators. This solution allows the applicator slot to be purged while providing a smooth transition of the slot height profile between the blocked and unblocked zones of the applicator slot.

コントローラ300に関して説明される技術などの本開示で説明される技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせに少なくとも部分的に実装してもよい。例えば、技術のさまざまな実施例は、コントローラ、ユーザインターフェース、又は他のデバイスに具現化された、1つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processors、DSP)、特定用途向け集積回路(application specific integrated circuits、ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate arrays、FPGA)、又は他の任意の等価集積回路若しくは個別論理回路、並びにそのような構成要素の任意の組み合わせ内に実装することができる。用語「コントローラ」は、一般的に、前述の論理回路単独、又は他の論理回路との組み合わせ、あるいは任意の他の等価回路、のいずれかを指してもよい。 The techniques described in this disclosure, such as those described with respect to controller 300, may be implemented at least partially in hardware, software, firmware, or any combination thereof. For example, various embodiments of the technology may include one or more microprocessors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (DSPs) embodied in a controller, user interface, or other device. specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or any other equivalent integrated circuits or discrete logic circuits, as well as any combination of such components. . The term "controller" may generally refer to any of the aforementioned logic circuits alone or in combination with other logic circuits, or any other equivalent circuit.

ソフトウェアで実装される場合、本開示で説明されるシステム及びコントローラに帰する機能は、ランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)、読み出し専用メモリ(read-only memory、ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(non-volatile random access memory、NVRAM)、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ(electrically erasable programmable read-only memory、EEPROM)、フラッシュメモリ、磁気媒体、光学媒体などのコンピュータ可読記憶媒体上の命令として具体化されてもよい。命令は、1つ以上のプロセッサに、本開示に記載される機能の1つ以上の実施例をサポートさせるために実行されてもよい。 When implemented in software, the functionality ascribed to the systems and controllers described in this disclosure may include random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory As instructions on a computer-readable storage medium such as non-volatile random access memory (NVRAM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), flash memory, magnetic media, optical media, etc. May be specific. The instructions may be executed to cause one or more processors to support one or more embodiments of the functionality described in this disclosure.

様々な実施例を前述の節で説明してきた。これら及び他の実施例は、以下の特許請求の範囲内である。 Various embodiments have been described in the preceding sections. These and other embodiments are within the scope of the following claims.

更に、上記特許出願において引用された全ての参照文献、特許、又は特許出願は、一貫した形でそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。前述の記載は、当業者が、特許請求の範囲に記載の開示を実践することを可能にするためのものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、本開示の範囲は特許請求の範囲及びその全ての等価物によって定義される。

Furthermore, all references, patents, or patent applications cited in the above patent applications are hereby incorporated by reference in their entirety. In the event of any discrepancy or inconsistency between some of the incorporated references and this application, the information in the foregoing description shall prevail. The foregoing description is provided to enable one skilled in the art to practice the disclosure set forth in the claims, and should not be construed as limiting the scope of the disclosure, but rather limiting the scope of the disclosure. is defined by the claims and all equivalents thereof.

更に、上記特許出願において引用された全ての参照文献、特許、又は特許出願は、一貫した形でそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。前述の記載は、当業者が、特許請求の範囲に記載の開示を実践することを可能にするためのものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、本開示の範囲は特許請求の範囲及びその全ての等価物によって定義される。
なお、各実施形態に加えて以下の態様について付記する。
(付記1)
スロットダイを動作させる方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、を含み、前記方法が、
力印加機構を用いて、前記スロットダイの前記幅に概ね平行な力を印加することによって、前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作することを含む、
方法。
(付記2)
前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力が、前記可撓性ダイリップ又は前記チョーカーバーの金属を膨張させる、付記1に記載の方法。
(付記3)
前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力が、圧力軽減形状を作り出すように選択される、付記1又は2に記載の方法。
(付記4)
前記スロットダイが、前記チョーカーバーを更に含み、前記スロットダイが、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータを更に含み、前記複数のアクチュエータが、前記チョーカーバーの前記幅に沿って前記チョーカーバーと係合されており、各アクチュエータが、前記流体流路内のチョーカーバーの位置の局所的な調整を提供することによって、各アクチュエータの位置で前記流体流路の高さを制御するように動作可能である、付記1~3のいずれか一項に記載の方法。
(付記5)
前記スロットダイが、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータを更に含み、前記複数のアクチュエータの各アクチュエータが、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記アプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、付記1~4のいずれか一項に記載の方法。
(付記6)
前記スロットダイが、前記アプリケータスロットの片側に前記可撓性ダイリップを更に含み、前記複数のアクチュエータが、前記可撓性ダイリップを移動させることによって、前記アプリケータスロットの前記高さを制御するように動作可能である、付記5に記載の方法。
(付記7)
前記可撓性ダイリップが、前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップを局所的に屈曲させることを容易にする複数のノッチを含む、付記6に記載の方法。
(付記8)
前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力が、前記可撓性ダイリップを形成する金属を収縮させる又は膨張させる、のいずれかである、付記1~7のいずれか一項に記載の方法。
(付記9)
前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力を印加しながら、前記スロットダイを研削することと、
前記スロットダイを研削した後に、前記スロットダイが圧力軽減形状をとるように、前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力を除去することと、
を更に含む、付記1~8のいずれか一項に記載の方法。
(付記10)
前記力印加機構が、加熱要素、圧電デバイス、機械デバイス、段付きボルト要素、空気圧デバイス、又は油圧デバイスを含む、付記1~9のいずれか一項に記載の方法。
(付記11)
スロットダイを動作させる方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータであって、前記複数のアクチュエータの各アクチュエータが、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記流体流路の高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、を含み、前記方法が、
前記スロットダイの前記幅に概ね平行な方向に沿って前記スロットダイの前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップを局所的に膨張又は収縮させ、それによって、前記複数のアクチュエータが前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップと係合する場合のクロスウェブスロット高さプロファイルを調整するように、アクチュエータ設定を決定することと、
前記決定されたアクチュエータ設定に基づいて前記複数のアクチュエータを前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップと係合させることと、
を含む、方法。
(付記12)
前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップが、前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップを局所的に屈曲させることを容易にするために、流体流方向に概ね平行に延びる複数のノッチを含む、付記11に記載の方法。
(付記13)
スロットダイを動作させる方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータであって、前記複数のアクチュエータの各アクチュエータが、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記流体流路の高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、を含み、前記方法が、
デッケルで前記アプリケータスロットの一部分を遮断して前記アプリケータスロットの有効幅を低減することと、
コントローラを用いて、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの予め選択されたクロスウェブスロット高さプロファイルに基づく複数の個別設定からの前記個別設定のセットを予測することであって、前記予測は、前記個別設定のセットと前記押出物のクロスウェブスロット高さプロファイルとの間の既知の相関に基づいている、予測することと、
前記スロットダイの前記調整のために前記予測された個別設定のセットに従って各アクチュエータの位置を設定することと、
を含み、
前記アクチュエータが、前記スロットダイの動作中に、前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的である、
方法。
(付記14)
前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿った前記高さプロファイルが、前記アプリケータスロットの前記遮断されていないゾーンと遮断されたゾーンが一緒になる場所の、前記アプリケータスロットの前記遮断されたゾーンの上の高さプロファイル平均に収束する、付記13に記載の方法。
(付記15)
押出物品を製造する方法であって、
付記1~14のいずれか一項に記載の方法に従ってスロットダイを動作させることと、前記スロットダイの前記アプリケータスロットを通して押出物を押出して、前記押出物品を得ることと、
を含む、方法。
(付記16)
スロットダイをパージする方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、前記スロットダイの前記幅に沿って延びるチョーカーバー又は可撓性ダイリップと、前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップに沿って離間した複数のアクチュエータであって、各々が、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータそれぞれの位置で前記アプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、前記アプリケータスロットの一部分を遮断して前記アプリケータスロットの有効幅を低減する1つ以上のデッケルと、を備え、前記方法が、
前記複数のアクチュエータを用いて力を印加することによって前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作して、目標クロスウェブスロット高さプロファイルを取得することであって、前記アクチュエータは、前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的である、取得することと、
前記遮断されていないゾーンと前記遮断されたゾーンとの間の遷移ゾーンに沿って拡大の程度を漸減させながら、前記複数のアクチュエータを用いて前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿って前記クロスウェブスロット高さプロファイルを選択的に拡大することと、
を含む、方法。
(付記17)
前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿った前記高さプロファイルが、前記アプリケータスロットの前記遮断されていないゾーンと前記遮断されたゾーンが一緒になる場所の前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上の高さプロファイル平均に収束する、付記16に記載の方法。
(付記18)
スロットダイであって、
前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、
チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、
前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップに動作可能に結合された力印加機構と、
を含むスロットダイと、
複数の個別設定のうちの1つに従って各アクチュエータの位置を設定し、前記スロットダイを動作させるように構成されたコントローラと、を備えるシステムであって、前記コントローラは、前記力印加機構を用いて、前記スロットダイの前記幅に概ね平行な力を印加することによって、前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作するように構成されている、
システム。
(付記19)
スロットダイであって、
前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、
前記スロットダイの前記幅に沿って延びるチョーカーバー又は可撓性ダイリップと、
前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップに沿って離間した複数のアクチュエータであって、各々が、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記アプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、
前記アプリケータスロットの一部分を遮断して前記アプリケータスロットの有効幅を低減する1つ以上のデッケルと、
を含むスロットダイと、
前記複数のアクチュエータを用いて力を印加することによって前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作して、目標クロスウェブスロット高さプロファイルを取得し、ここで前記アクチュエータは、前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的であり、前記遮断されていないゾーンと前記遮断されたゾーンとの間の遷移ゾーンに沿って拡大の程度を漸減させながら、前記複数のアクチュエータを用いて前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿って前記クロスウェブスロット高さプロファイルを選択的に拡大するように構成されたコントローラと、
を備える、システム。
Furthermore, all references, patents, or patent applications cited in the above patent applications are hereby incorporated by reference in their entirety. In the event of any discrepancy or inconsistency between some of the incorporated references and this application, the information in the foregoing description shall prevail. The foregoing description is provided to enable one skilled in the art to practice the disclosure set forth in the claims, and should not be construed as limiting the scope of the disclosure, but rather limiting the scope of the disclosure. is defined by the claims and all equivalents thereof.
In addition to each embodiment, the following aspects will be added.
(Additional note 1)
A method of operating a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip, the method comprising:
manipulating the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force generally parallel to the width of the slot die using a force application mechanism;
Method.
(Additional note 2)
The method of clause 1, wherein the force generally parallel to the width of the slot die expands the flexible die lip or metal of the choker bar.
(Additional note 3)
3. The method of claim 1 or 2, wherein the force generally parallel to the width of the slot die is selected to create a pressure relief shape.
(Additional note 4)
The slot die further includes the choker bar, the slot die further includes a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, and the plurality of actuators extend along the width of the choker bar. each actuator is engaged with the choker bar, each actuator controlling the height of the fluid flow path at each actuator location by providing local adjustment of the choker bar position within the fluid flow path; The method according to any one of appendices 1 to 3, wherein the method is operable to:
(Appendix 5)
The slot die further includes a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators for providing localized adjustment of fluid flow through the applicator slot. , being operable to adjust the height of the applicator slot at a respective position of each actuator.
(Appendix 6)
The slot die further includes the flexible die lip on one side of the applicator slot, and the plurality of actuators control the height of the applicator slot by moving the flexible die lip. The method according to appendix 5, which is operable to:
(Appendix 7)
7. The method of clause 6, wherein the flexible die lip includes a plurality of notches that facilitate locally bending the choker bar or flexible die lip.
(Appendix 8)
8. A method according to any one of clauses 1 to 7, wherein the force generally parallel to the width of the slot die either contracts or expands the metal forming the flexible die lip.
(Appendix 9)
grinding the slot die while applying the force generally parallel to the width of the slot die;
removing the force generally parallel to the width of the slot die so that the slot die assumes a pressure-reduced configuration after grinding the slot die;
The method according to any one of Supplementary Notes 1 to 8, further comprising:
(Appendix 10)
10. A method according to any one of clauses 1 to 9, wherein the force application mechanism comprises a heating element, a piezoelectric device, a mechanical device, a shoulder bolt element, a pneumatic device, or a hydraulic device.
(Appendix 11)
A method of operating a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip; and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators passing through the applicator slot. a plurality of actuators operable to adjust the height of the fluid flow path at a respective position of each actuator to provide localized adjustment of fluid flow, the method comprising:
locally expanding or contracting the choker bar or the flexible die lip of the slot die along a direction generally parallel to the width of the slot die, thereby causing the plurality of actuators to expand or contract the choker bar or the flexible die lip of the slot die; determining an actuator setting to adjust the cross-web slot height profile when engaging the gender die lip;
engaging the plurality of actuators with the choker bar or the flexible die lip based on the determined actuator settings;
including methods.
(Appendix 12)
Clause 11, wherein the choker bar or flexible die lip includes a plurality of notches extending generally parallel to a fluid flow direction to facilitate locally bending the choker bar or flexible die lip. Method described.
(Appendix 13)
A method of operating a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip; and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators passing through the applicator slot. a plurality of actuators operable to adjust the height of the fluid flow path at a respective position of each actuator to provide localized adjustment of fluid flow, the method comprising:
blocking a portion of the applicator slot with a deckle to reduce the effective width of the applicator slot;
using a controller to predict the set of personalized settings from a plurality of personalized settings based on a preselected cross-web slot height profile of an unobstructed zone of the applicator slot, the prediction comprising: , based on a known correlation between the set of personalized settings and a cross-web slot height profile of the extrudate;
setting the position of each actuator according to the set of predicted individual settings for the adjustment of the slot die;
including;
the actuator is fixed over the blocked zone of the applicator slot and dynamic over the unblocked zone of the applicator slot during operation of the slot die;
Method.
(Appendix 14)
The height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot 14. The method of claim 13, converging to an average height profile over the zone.
(Additional note 15)
1. A method of manufacturing an extruded article, the method comprising:
operating a slot die according to the method described in any one of appendices 1 to 14, and extruding an extrudate through the applicator slot of the slot die to obtain the extruded article;
including methods.
(Appendix 16)
A method of purging a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; a choker bar or flexible die lip extending along the width of the slot die; and a plurality of actuators spaced apart along the choker bar or flexible die lip, each actuator controlling fluid flow through the applicator slot. a plurality of actuators, each actuator being operable to adjust the height of the applicator slot at a respective location to provide localized adjustment of the applicator slot; one or more deckles that reduce the effective width of the applicator slot, the method comprising:
manipulating the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force using the plurality of actuators to obtain a target cross-web slot height profile; fixed above the blocked zone of the applicator slot and dynamic above the unblocked zone of the applicator slot;
the plurality of actuators along the unblocked zone of the applicator slot, with the degree of expansion decreasing along a transition zone between the unblocked zone and the blocked zone; selectively enlarging the cross-web slot height profile;
including methods.
(Appendix 17)
The height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot 17. The method of claim 16, converging to a height profile average over the zone.
(Appendix 18)
It is a slot die,
an applicator slot extending along the width of the slot die and in fluid communication with a fluid flow path through the slot die;
at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip;
a force application mechanism operably coupled to the choker bar or flexible die lip;
a slot die including;
a controller configured to set the position of each actuator and operate the slot die according to one of a plurality of individual settings, the controller configured to operate the slot die using the force application mechanism. , configured to manipulate the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force generally parallel to the width of the slot die;
system.
(Appendix 19)
It is a slot die,
an applicator slot extending along the width of the slot die and in fluid communication with a fluid flow path through the slot die;
a choker bar or flexible die lip extending along the width of the slot die;
a plurality of actuators spaced along the choker bar or flexible die lip, each actuator at a respective position for providing localized adjustment of fluid flow through the applicator slot; a plurality of actuators operable to adjust the height of the applicator slot;
one or more deckles that block a portion of the applicator slot to reduce the effective width of the applicator slot;
a slot die including;
Manipulating the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force using the plurality of actuators to obtain a target cross-web slot height profile, where the actuators are connected to the applicator slot. fixed above the blocked zone of said applicator slot, dynamic above the unblocked zone of said applicator slot, and in a transition zone between said unblocked zone and said blocked zone. a controller configured to use the plurality of actuators to selectively expand the cross-web slot height profile along an unobstructed zone of the applicator slot, with decreasing degrees of expansion along the ,
A system equipped with.

Claims (19)

スロットダイを動作させる方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、を含み、前記方法が、
力印加機構を用いて、前記スロットダイの前記幅に概ね平行な力を印加することによって、前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作することを含む、
方法。
A method of operating a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip, the method comprising:
manipulating the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force generally parallel to the width of the slot die using a force application mechanism;
Method.
前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力が、前記可撓性ダイリップ又は前記チョーカーバーの金属を膨張させる、請求項1に記載の方法。 2. The method of claim 1, wherein the force generally parallel to the width of the slot die expands the flexible die lip or metal of the choker bar. 前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力が、圧力軽減形状を作り出すように選択される、請求項1又は2に記載の方法。 3. The method of claim 1 or 2, wherein the force generally parallel to the width of the slot die is selected to create a pressure relief shape. 前記スロットダイが、前記チョーカーバーを更に含み、前記スロットダイが、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータを更に含み、前記複数のアクチュエータが、前記チョーカーバーの前記幅に沿って前記チョーカーバーと係合されており、各アクチュエータが、前記流体流路内のチョーカーバーの位置の局所的な調整を提供することによって、各アクチュエータの位置で前記流体流路の高さを制御するように動作可能である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 The slot die further includes the choker bar, the slot die further includes a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, and the plurality of actuators extend along the width of the choker bar. each actuator is engaged with the choker bar, each actuator controlling the height of the fluid flow path at each actuator location by providing local adjustment of the choker bar position within the fluid flow path; A method according to any one of claims 1 to 3, operable as in any one of claims 1 to 3. 前記スロットダイが、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータを更に含み、前記複数のアクチュエータの各アクチュエータが、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記アプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 The slot die further includes a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators for providing localized adjustment of fluid flow through the applicator slot. 5. A method according to any preceding claim, wherein the method is operable to adjust the height of the applicator slot at a respective position of each actuator. 前記スロットダイが、前記アプリケータスロットの片側に前記可撓性ダイリップを更に含み、前記複数のアクチュエータが、前記可撓性ダイリップを移動させることによって、前記アプリケータスロットの前記高さを制御するように動作可能である、請求項5に記載の方法。 The slot die further includes the flexible die lip on one side of the applicator slot, and the plurality of actuators control the height of the applicator slot by moving the flexible die lip. 6. The method of claim 5, wherein the method is operable to: 前記可撓性ダイリップが、前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップを局所的に屈曲させることを容易にする複数のノッチを含む、請求項6に記載の方法。 7. The method of claim 6, wherein the flexible die lip includes a plurality of notches that facilitate locally bending the choker bar or flexible die lip. 前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力が、前記可撓性ダイリップを形成する金属を収縮させる又は膨張させる、のいずれかである、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any preceding claim, wherein the force generally parallel to the width of the slot die either contracts or expands the metal forming the flexible die lip. . 前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力を印加しながら、前記スロットダイを研削することと、
前記スロットダイを研削した後に、前記スロットダイが圧力軽減形状をとるように、前記スロットダイの前記幅に概ね平行な前記力を除去することと、
を更に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
grinding the slot die while applying the force generally parallel to the width of the slot die;
removing the force generally parallel to the width of the slot die so that the slot die assumes a pressure-reduced configuration after grinding the slot die;
The method according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
前記力印加機構が、加熱要素、圧電デバイス、機械デバイス、段付きボルト要素、空気圧デバイス、又は油圧デバイスを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of the preceding claims, wherein the force application mechanism comprises a heating element, a piezoelectric device, a mechanical device, a shoulder bolt element, a pneumatic device, or a hydraulic device. スロットダイを動作させる方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータであって、前記複数のアクチュエータの各アクチュエータが、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記流体流路の高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、を含み、前記方法が、
前記スロットダイの前記幅に概ね平行な方向に沿って前記スロットダイの前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップを局所的に膨張又は収縮させ、それによって、前記複数のアクチュエータが前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップと係合する場合のクロスウェブスロット高さプロファイルを調整するように、アクチュエータ設定を決定することと、
前記決定されたアクチュエータ設定に基づいて前記複数のアクチュエータを前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップと係合させることと、
を含む、方法。
A method of operating a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip; and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators passing through the applicator slot. a plurality of actuators operable to adjust the height of the fluid flow path at a respective position of each actuator to provide localized adjustment of fluid flow, the method comprising:
locally expanding or contracting the choker bar or the flexible die lip of the slot die along a direction generally parallel to the width of the slot die, thereby causing the plurality of actuators to expand or contract the choker bar or the flexible die lip of the slot die; determining an actuator setting to adjust the cross-web slot height profile when engaging the gender die lip;
engaging the plurality of actuators with the choker bar or the flexible die lip based on the determined actuator settings;
including methods.
前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップが、前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップを局所的に屈曲させることを容易にするために、流体流方向に概ね平行に延びる複数のノッチを含む、請求項11に記載の方法。 12. The choker bar or flexible die lip includes a plurality of notches extending generally parallel to a fluid flow direction to facilitate locally bending the choker bar or flexible die lip. The method described in. スロットダイを動作させる方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、前記スロットダイの前記幅に沿って離間した複数のアクチュエータであって、前記複数のアクチュエータの各アクチュエータが、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記流体流路の高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、を含み、前記方法が、
デッケルで前記アプリケータスロットの一部分を遮断して前記アプリケータスロットの有効幅を低減することと、
コントローラを用いて、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの予め選択されたクロスウェブスロット高さプロファイルに基づく複数の個別設定からの前記個別設定のセットを予測することであって、前記予測は、前記個別設定のセットと前記押出物のクロスウェブスロット高さプロファイルとの間の既知の相関に基づいている、予測することと、
前記スロットダイの前記調整のために前記予測された個別設定のセットに従って各アクチュエータの位置を設定することと、
を含み、
前記アクチュエータが、前記スロットダイの動作中に、前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的である、
方法。
A method of operating a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip; and a plurality of actuators spaced apart along the width of the slot die, each actuator of the plurality of actuators passing through the applicator slot. a plurality of actuators operable to adjust the height of the fluid flow path at a respective position of each actuator to provide localized adjustment of fluid flow, the method comprising:
blocking a portion of the applicator slot with a deckle to reduce the effective width of the applicator slot;
using a controller to predict the set of personalized settings from a plurality of personalized settings based on a preselected cross-web slot height profile of an unobstructed zone of the applicator slot, the prediction comprising: , based on a known correlation between the set of personalized settings and a cross-web slot height profile of the extrudate;
setting the position of each actuator according to the set of predicted individual settings for the adjustment of the slot die;
including;
the actuator is fixed over the blocked zone of the applicator slot and dynamic over the unblocked zone of the applicator slot during operation of the slot die;
Method.
前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿った前記高さプロファイルが、前記アプリケータスロットの前記遮断されていないゾーンと遮断されたゾーンが一緒になる場所の、前記アプリケータスロットの前記遮断されたゾーンの上の高さプロファイル平均に収束する、請求項13に記載の方法。 The height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot 14. The method of claim 13, converging to a height profile average over the zone. 押出物品を製造する方法であって、
請求項1~14のいずれか一項に記載の方法に従ってスロットダイを動作させることと、前記スロットダイの前記アプリケータスロットを通して押出物を押出して、前記押出物品を得ることと、
を含む、方法。
1. A method of manufacturing an extruded article, the method comprising:
operating a slot die according to the method according to any one of claims 1 to 14 and extruding an extrudate through the applicator slot of the slot die to obtain the extruded article;
including methods.
スロットダイをパージする方法であって、前記スロットダイが、前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、前記スロットダイの前記幅に沿って延びるチョーカーバー又は可撓性ダイリップと、前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップに沿って離間した複数のアクチュエータであって、各々が、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータそれぞれの位置で前記アプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、前記アプリケータスロットの一部分を遮断して前記アプリケータスロットの有効幅を低減する1つ以上のデッケルと、を備え、前記方法が、
前記複数のアクチュエータを用いて力を印加することによって前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作して、目標クロスウェブスロット高さプロファイルを取得することであって、前記アクチュエータは、前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的である、取得することと、
前記遮断されていないゾーンと前記遮断されたゾーンとの間の遷移ゾーンに沿って拡大の程度を漸減させながら、前記複数のアクチュエータを用いて前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿って前記クロスウェブスロット高さプロファイルを選択的に拡大することと、
を含む、方法。
A method of purging a slot die, the slot die comprising: an applicator slot extending along a width of the slot die, the applicator slot being in fluid communication with a fluid flow path through the slot die; a choker bar or flexible die lip extending along the width of the slot die; and a plurality of actuators spaced apart along the choker bar or flexible die lip, each actuator controlling fluid flow through the applicator slot. a plurality of actuators, each actuator being operable to adjust the height of the applicator slot at a respective location to provide localized adjustment of the applicator slot; one or more deckles that reduce the effective width of the applicator slot, the method comprising:
manipulating the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force using the plurality of actuators to obtain a target cross-web slot height profile; fixed above the blocked zone of the applicator slot and dynamic above the unblocked zone of the applicator slot;
the plurality of actuators along the unblocked zone of the applicator slot, with the degree of expansion decreasing along a transition zone between the unblocked zone and the blocked zone; selectively enlarging the cross-web slot height profile;
including methods.
前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿った前記高さプロファイルが、前記アプリケータスロットの前記遮断されていないゾーンと前記遮断されたゾーンが一緒になる場所の前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上の高さプロファイル平均に収束する、請求項16に記載の方法。 The height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot is such that the height profile along the unobstructed zone of the applicator slot 17. The method of claim 16, converging to a height profile average over the zone. スロットダイであって、
前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、
チョーカーバー及び可撓性ダイリップからなる群のうちの少なくとも1つと、
前記チョーカーバー又は可撓性ダイリップに動作可能に結合された力印加機構と、
を含むスロットダイと、
複数の個別設定のうちの1つに従って各アクチュエータの位置を設定し、前記スロットダイを動作させるように構成されたコントローラと、を備えるシステムであって、前記コントローラは、前記力印加機構を用いて、前記スロットダイの前記幅に概ね平行な力を印加することによって、前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作するように構成されている、
システム。
It is a slot die,
an applicator slot extending along the width of the slot die and in fluid communication with a fluid flow path through the slot die;
at least one of the group consisting of a choker bar and a flexible die lip;
a force application mechanism operably coupled to the choker bar or flexible die lip;
a slot die including;
a controller configured to set the position of each actuator and operate the slot die according to one of a plurality of individual settings, the controller configured to operate the slot die using the force application mechanism. , configured to manipulate the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force generally parallel to the width of the slot die;
system.
スロットダイであって、
前記スロットダイの幅に沿って延びるアプリケータスロットであって、前記スロットダイを通る流体流路と流体連通しているアプリケータスロットと、
前記スロットダイの前記幅に沿って延びるチョーカーバー又は可撓性ダイリップと、
前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップに沿って離間した複数のアクチュエータであって、各々が、前記アプリケータスロットを通る流体流の局所的な調整を提供するために、各アクチュエータのそれぞれの位置で前記アプリケータスロットの高さを調整するように動作可能である、複数のアクチュエータと、
前記アプリケータスロットの一部分を遮断して前記アプリケータスロットの有効幅を低減する1つ以上のデッケルと、
を含むスロットダイと、
前記複数のアクチュエータを用いて力を印加することによって前記チョーカーバー又は前記可撓性ダイリップの形状を操作して、目標クロスウェブスロット高さプロファイルを取得し、ここで前記アクチュエータは、前記アプリケータスロットの遮断されたゾーンの上で固定されており、前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンの上で動的であり、前記遮断されていないゾーンと前記遮断されたゾーンとの間の遷移ゾーンに沿って拡大の程度を漸減させながら、前記複数のアクチュエータを用いて前記アプリケータスロットの遮断されていないゾーンに沿って前記クロスウェブスロット高さプロファイルを選択的に拡大するように構成されたコントローラと、
を備える、システム。
It is a slot die,
an applicator slot extending along the width of the slot die and in fluid communication with a fluid flow path through the slot die;
a choker bar or flexible die lip extending along the width of the slot die;
a plurality of actuators spaced along the choker bar or flexible die lip, each actuator at a respective position for providing localized adjustment of fluid flow through the applicator slot; a plurality of actuators operable to adjust the height of the applicator slot;
one or more deckles that block a portion of the applicator slot to reduce the effective width of the applicator slot;
a slot die including;
Manipulating the shape of the choker bar or the flexible die lip by applying a force using the plurality of actuators to obtain a target cross-web slot height profile, where the actuators are connected to the applicator slot. fixed above the blocked zone of said applicator slot, dynamic above the unblocked zone of said applicator slot, and in a transition zone between said unblocked zone and said blocked zone. a controller configured to use the plurality of actuators to selectively expand the cross-web slot height profile along an unobstructed zone of the applicator slot, with decreasing degrees of expansion along the ,
A system equipped with.
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