TW201637819A - 薄膜拉伸裝置的處理流體導引 - Google Patents

Abstract

本發明描述一種薄膜拉伸裝置，其具有由多個分別具有一通風單元(2)的處理區(1)構成之爐子(3)。該薄膜(4)可透過薄膜入口區域(5)輸入該爐子(3)並且可在該等處理區(1)中分區地受到熱處理。在該等處理區(1，1a)中，該輸入該薄膜拉伸裝置的處理流體(6)在薄膜之頂面或底面上對薄膜(4)進行溢流。在本發明之薄膜拉伸裝置中，該處理流體(6)可在該處理區(1)中透過其相對應所分配之用於對該薄膜(4)進行熱處理的通風單元(2)進行循環，該處理流體(6)的部分(6a)自該處理區(1)被導引至製程技術上後續的處理區(1a)。該處理流體(6)之導引至後續處理區(1a)的部分(6a)以與該薄膜(4)之貫穿區域(7)解耦的方式被導入該等處理區(1)，其中，該處理區(1，1a)裝備有換熱器，該處理流體(6)之輸入該處理流體的部分(6a)可藉由該換熱器與該處理區中製程技術上對該薄膜(4)進行熱處理所需的溫度相匹配。

Description

薄膜拉伸裝置的處理流體導引

本發明係有關於一種如申請專利範圍第1項之前言的具有由多個分別具有一通風單元的處理區構成之爐子的薄膜拉伸裝置。

此類亦稱薄膜拉伸機的薄膜拉伸裝置，通常用於雙軸向地拉伸塑膠薄膜，此前，將可流動的塑膠擠壓至冷卻輥後、在此冷卻輥上將該塑膠薄膜冷卻並加固至在此裝置中產生待拉伸之薄膜，該薄膜穿過處理站及多個由所謂之爐子構成的處理區。在接續的處理區中，將處理流體加熱至定義的溫度，隨後為處理薄膜而使得處理流體與薄膜在其頂面及底面上發生接觸。各處理區以某種方式設計，從而視具體要求及薄膜之待處理的塑膠類型，藉由相對應的換熱器獨立地將此等處理區轉至處理此等處理區中的薄膜所需的溫度。DE 36 16 955 C2描述了此種薄膜拉伸機。

除薄膜拉伸裝置之所需的縱向拉伸區域及橫向拉伸區域外，薄膜拉伸裝置之中心部件(爐子)中的空氣導引亦對此類裝置的能量最佳化以及對所製造的薄膜之品質起重要作用。

為在相對應之處理區中實現儘可能均勻的處理流體分佈以及熱處理，而研發出多種用於相對應處理區中的處理流體之噴嘴系統。舉例而言，EP 2 123 427 A1提出，透過此裝置將用於處理流體的排出噴嘴之字 形地以多個系列垂直於薄膜的運動方向佈置，以便沿薄膜的寬度方向達到儘可能均勻的傳熱率。但先前技術並未提及對穿過整個裝置的處理流體導引進行整體最佳化。

所製薄膜之品質同樣主要取決於空氣導引。在空氣例如在形成沿爐子內部之縱向穿過此爐子的層流之情況下流過不同的具有薄膜之處理區時，則產生相對較差的溫度均勻性。若需克服此難題，則在習知的裝置中提出，始終添加所取出的處理流體之量。在此情況下，就必須移動並加熱大量處理流體，從而降低能效。

另一難題在於，為獲得高品質薄膜就需要清除或顯著減少所蒸發之下文中稱為雜質的薄膜成分。此等雜質例如為寡聚物、蠟及油或己內醯胺或者其他物質，視具體薄膜材料而定。此等雜質係指在拉伸及加熱時被釋放，而不發生磨損的薄膜成分。此等雜質透過以下方式產生：聚合物通常不純淨，而是亦包含某些短鏈成分，其在加熱時會蒸發並且視情況在薄膜離開爐子前冷卻時，重新再昇華或縮合並凝聚在薄膜上，從而降低品質。沈積在薄膜表面上的雜質之量、類型及強度亦與構成薄膜的塑膠相關。

無論何種情形，若需在雜質凝聚在薄膜之表面上從而降低薄膜品質前將其自處理流體清除，則就製造薄膜所用之塑膠而言，處理流體導引的類型及此等處理區中的溫度起決定性作用。

此外，處理流體導引的類型對於安裝的管道之量以及此種裝置的成本具有極大的影響。申請人所製造並銷售的習知薄膜拉伸裝置(參見圖1)已在此等處理區中達到相對較高的溫度均勻性。但為此就需要付出 相對較高的能耗且增大安裝之管道的複雜度。

降低此種較大的管道複雜度之方案在於沿薄膜之縱向使得處理流體穿過處理區。此點可進一步減小能耗，但會增大不利於較高溫度均勻性之穿過裝置的縱向流。

有鑒於此，本發明之目的在於，在克服先前技術中的此類裝置之缺點的情況下提供一種薄膜拉伸裝置，其針對薄膜將該對於新鮮之待輸送的處理流體的需求及供能需求減小至最低、減少或避免雜質對薄膜品質的不利影響、為確保薄膜之較高品質而將處理流體在相對應處理區中之意外溫度變化保持在較低水平，以及在採用該薄膜拉伸裝置時，外部安裝之處理流體用管道之量有所減少。

本發明用以達成上述目的之解決方案為一種具有如申請專利範圍第1項之特徵的薄膜拉伸裝置。有益改良方案參閱附屬項。

根據本發明，該薄膜拉伸裝置具有由多個處理區構成的爐子，用於分別與一通風單元連接。該通風單元可佈置在該等處理區旁邊，較佳地佈置在該等處理區上且亦被稱為所謂之閣樓。該薄膜可透過薄膜入口區域被輸入該爐子。就處理該薄膜而言，各處理區皆係自給自足，使得該薄膜可以某種方式分區地受到熱處理，使得在該等處理區中，輸入該薄膜拉伸裝置的處理流體在薄膜之頂面或底面上對該薄膜進行溢流。在該薄膜之貫穿區域中，透過該處理區以某種方式實現該薄膜之溢流，從而將沿該薄膜之貫穿方向穿過該處理區的層流最小化。

根據本發明，該處理流體可在該處理區中透過其相對應所分 配之用於對該薄膜進行熱處理的通風單元進行循環，其中該處理流體的部分自該處理區被導引至製程技術上後續的處理區。原則上，在該處理區中對100%的處理流體進行循環。因此，每個處理區可獨立地根據該薄膜所要求的熱處理任務在該處理區中進行調整或調節。該處理流體之自該處理區導引至後續處理區的部分以與該薄膜之貫穿區域解耦的方式穿過該等處理區。意即，在該薄膜貫穿該處理區之區域中，該處理流體不會自該處理區流入該製程技術上後續之區。確切而言，在該處理區中的其他位置上對該處理流體之確定的部分進行進一步導引，無論何種情況，至少儘量不在該薄膜的貫穿區域中進行進一步導引。

此外根據本發明，該處理區裝備有換熱器，其較佳地集成至該通風單元，該處理流體之在此所循環且輸送的部分可藉由該換熱器與該處理區中製程技術上對該薄膜進行熱處理所需的溫度相匹配。亦即，在對處理區中所存在之用於對該薄膜進行熱處理的處理流體之量進行循環時，則實現在該處理區中對該薄膜進行熱處理所需的溫度水平。在將該處理流體的部分自一處理區轉移至製程技術上後續的處理區時，則該部分通常首先具有可與在該後續之區中對該薄膜進行熱處理所需的溫度不同之溫度。

在處理區內部，該整體在該處理區中循環的處理流體透過換熱器獲得供熱。將如此多的熱量輸入該相鄰處理區中之處理流體所輸送的分流，從而補償該溫度差。將如此多的熱量輸入該整體在該處理區中循環的處理流體，從而透過該處理區之組件的輻射及對流以及加熱該薄膜來補償熱損失。相鄰處理區在多數情況下具有製程技術上相對較小的溫度差，因此，與需要自外部輸送該分流相比，待輸入該分流的熱能之量通常更小。 因而總體而言，維持針對該薄膜的熱處理條件時便能實現節能，此外，該等熱處理條件還確保薄膜的較高品質。

根據本發明之一種改良方案，在該薄膜入口區域及薄膜出口區域中，處理流體可以某種方式輸入該爐子，使得該處理流體相關於其穿過該爐子的流動方向及該薄膜運動方向，自該薄膜入口區域出發穿過該爐子以直流的方式流動，自該薄膜出口區域出發以逆流的方式流動。此點在製程技術上較為有利的主要原因在於，自薄膜入口區域出發直至具有針對該熱處理之最高溫度的處理區之區域，該處理溫度分步且持續地上升，而自該處至該爐子的薄膜出口區域，該處理流體的溫度下降。

透過將該處理流體的分流(6a)自具有製程技術上更低溫度的處理區導引至具有製程技術上更高溫度的處理區，避免雜質的縮合或再昇華。因此，在多數情況下以前述方式構建直流及逆流區域係有益之舉。

該處理流體較佳為空氣。較佳地，該處理流體之導引至相對應處理區的部分以及該與相對應通風單元對應的換熱器彼此獨立或者可彼此協調地以某種方式進行調節，使得該經熱處理的薄膜之定義的溫度剖面或溫度水平可在該處理區中進行調整。該定義的溫度剖面可為某種溫度剖面，其反映該溫度在該處理區內部隨著時間推移之可變性，以及某一溫度剖面，其空間上在各通風單元內形成，使得在該整個爐子中存在某個施加於在該爐子中受到處理之薄膜的定義溫度剖面。自一處理區導引至該製程技術上後續的處理區的處理流體之量的可調性以及該換熱器的調節之主要優點在於，對該薄膜進行能效較高且在該薄膜之熱處理方面最佳的熱處理。

較佳地，製程技術上在該薄膜入口區域後設有用於取出處理 流體的取料點。透過設置處理流體之取料點，其用於調節透過該取料點取出的處理流體之量，便能進一步提高該薄膜拉伸裝置在穿過該裝置進行處理流體導引方面的靈活性。亦可透過調節該取出的處理流體之量，藉由在該薄膜之進一步穿過爐子的方向上在爐子中進行減小來將所出現的雜質排出。

較佳地透過至少一處理區上的取料點或者透過每兩個相鄰佈置之具有高於該等剩餘處理區之處理溫度的處理區上的取料點取出處理流體。亦即，較佳地自該等具有製程技術上的最高溫度之處理區進行處理流體取出。在該等處理區中，蒸脫或蒸出的雜質之量最大。在自爐子的該等區域將處理流體排出時，可在該薄膜穿過爐子的方向上，以絕對量對該等區域的減小最大程度地施加影響。可透過附加裝置相對應清除該所取出的處理流體中的雜質，從而將去除了一定量或者基本完全去除雜質的處理流體重新輸入該製程。

該薄膜拉伸裝置較佳地補充性地具有催化器，用於導引該所取出的處理流體，該催化器佈置在該等處理區外部並對該所取出的處理流體進行催化處理。原則上，可設置多個催化器，使得至少部分處理區在該等最高製程溫度之區域中可分配有此種催化器。亦可設有供給該具有製程技術上最高溫度之處理區中的處理流體之中心催化器，此點係較佳方案。

較佳地，該催化器沿穿流方向以後置的方式分配有用於過濾該經催化處理之處理流體的過濾器。一方面，在該催化器中催化地燃燒大部分雜質，從而透過設置過濾器濾去在此產生的殘餘物並且將相對潔淨的處理流體再次輸入該爐子或該處理區。因此，除清除雜質外，另一方面， 就該爐子中的整個處理製程而言，產生該處理流體之能效較高的再使用。

作為補充方案，較佳地沿穿流方向在該催化器或該過濾器後佈置有熱量回收裝置，其所回收的熱能可重新被輸入該爐子以及/或者該處理流體可具體視該處理區中待實現的溫度剖面或溫度水平自該熱量回收裝置重新被輸入所選擇的處理區。如此便總體上在該能量耗費上實現該處理流體的最佳化，將該處理流體調整至該爐子或處理區中待達到的溫度剖面。該熱量回收裝置較佳地為換熱器。在該處理區之換熱器中實現該製程或該裝置所期望的供熱可調性。較佳地將該所回收的能量輸入該處理區。進一步較佳地，自該等佈置在該直流區域及該逆流區域之末端上的處理區實施該處理流體的取出。從而在直流區域與逆流區域彼此鄰接的區域中實施該取出。進而能夠進一步改良該等區域及處理區中處理流體導引之相對較精確的調整。

作為補充方案，進一步較佳地佈置有用於將處理流體經由無處理之中性區轉移至製程技術上後續的處理區之跨接裝置。該跨接裝置可以輸送的方式獲得該熱量回收裝置中的熱能，即以某種方式獲得熱能，從而直接根據該處待達到的參數對該所回輸的處理流體施加處理技術上的影響。意即，在該處理流體進入該後續的處理區之前，相關於該處理區之為此所需的參數將該處理流體針對性地與該處理區中待實現的製程技術條件相匹配或者將該處理流體“調整”至該等參數。該等跨接裝置較佳地可相關於該處理流體之體積流量進行調節。如此便能調節跨接中性區之用於製程技術上處於該中性區後之下一區的處理流體之量，從而在進行處理流體導引並且達到針對該處理之定義的最佳溫度剖面或溫度水平時，達到較高 的靈活性。

根據另一實施例，該爐子由多個形式為進入區、拉伸區、固定區及排出區的處理區構成，其中可補充性地設有加熱區、冷卻區及中性區。該等處理區之不同類型的數目及類型一方面取決於用來製造該薄膜的塑膠，亦取決於該所製造的薄膜應具有的特性。

為在該等處理區中將該處理流體之自一處理區導引至該製程技術上後續的處理區的部分與該薄膜之貫穿區域解耦，該處理流體經由連接通道自處理區被導引至處理區。亦即，該連接通道以流體技術的方式透過該等處理區與該薄膜之貫穿區域隔開，從而透過該連接通道的佈置方案大體上將沿該薄膜的貫穿方向穿過該處理區之層流的最小化。

該連接通道較佳地佈置在兩個通風單元或兩個處理區之間或者一通風單元與一處理區之間。進一步較佳地，該連接通道設置在該處理區與該較佳地佈置在該處理區上的通風單元之間。

在該連接通道中可設有用於較佳地透過該連接通道對該處理流體之流動進行調節及/或控制的裝置。從而對自一處理區導引至製程技術上後續之處理區的處理流體之量進行影響。

1‧‧‧處理區

1a‧‧‧接續處理區

2‧‧‧通風單元

2a‧‧‧第一流動區域

2b‧‧‧第二流動區域

2c‧‧‧第三流動區域

2d‧‧‧開口

2e‧‧‧管狀連接通道

2f‧‧‧管狀連接通道

3‧‧‧爐子

4‧‧‧薄膜

5‧‧‧薄膜入口區域

6‧‧‧處理流體

6a‧‧‧處理流體的部分

7‧‧‧該薄膜的貫穿區域

8‧‧‧薄膜出口區域

9‧‧‧取料點

10‧‧‧直流區域

11‧‧‧逆流區域

12‧‧‧跨接裝置

13‧‧‧中性區

14‧‧‧催化器

15‧‧‧過濾器

16‧‧‧熱量回收裝置

17‧‧‧連接通道

18‧‧‧輸送裝置

19‧‧‧取料裝置

21‧‧‧通風單元中的過濾器

22‧‧‧管道

23‧‧‧鼓風機/風扇

24‧‧‧風扇

25‧‧‧驅動馬達

26‧‧‧調整滑塊

27‧‧‧多孔板

28‧‧‧中間件/蓋板

29‧‧‧S型臂

30‧‧‧T形件

31‧‧‧換熱器

圖1為作為根據先前技術之一種實施方式的薄膜拉伸裝置之中心部件的爐子；圖2為如圖1之裝置的立體圖，包括所敷設之管道的示意圖；圖3為在本發明之薄膜拉伸裝置的爐子中對處理流體進行導引的簡圖； 圖4為作為本發明之薄膜拉伸裝置之子部件的處理區，其具有佈置在其上之通風單元；圖5為相鄰處理區間之用於將處理流體自處理區轉送至製程技術上相鄰之處理區的連接通道；圖6為處理區之通風單元內部處理流體導引的簡圖，該處理區具有所示之附加的用於將處理流體的部分轉送至製程技術上後續的處理區之通風單元的連接通道；及圖7為本發明之薄膜拉伸裝置的爐子之部分的簡圖，該薄膜拉伸裝置具有附加設置的催化器、過濾單元及熱量回收裝置。

下面結合附圖及對一較佳實施例的描述對本發明的更多細節及設計方案進行詳細說明。

圖1顯示作為習知薄膜拉伸裝置之中心部件的爐子。在此，直接串聯該薄膜拉伸裝置之爐子的部件係未繪示，因為本發明大體上有關於穿過該由多個處理區構成的爐子對處理流體進行導引。

在該薄膜透過薄膜入口區域5進入爐子3前，需要對作為起始材料之通常形式為粒料的聚合化合物進行洗選。為此，通常將塑膠顆粒自儲存容器輸入形式為料倉的容器，自該容器將該粒料輸入擠壓機。在該同樣未繪示的擠壓機中，融化該塑膠並用相對應佈置的噴嘴將該塑膠鍍覆至同樣未顯示的冷卻輥，使得該熔體凝固至如此程度，從而產生定義的寬度及厚度之薄膜。在整個薄膜拉伸裝置之連接其的縱向拉伸區域中設有軋輥系統，該軋輥系統之製程技術上串聯的軋輥以顯著大於該製程技術上處 於其上游的軋輥之轉速而被操作，從而透過該轉速差沿縱向拉伸該薄膜。

在薄膜4透過該薄膜入口區域進入具有多個處理區的爐子3後，在該薄膜處理期間，在不同處理區中對薄膜4進行熱處理並同時在寬度上進行拉伸。藉此，薄膜4在爐子3之薄膜出口區域8上具有顯著大於在薄膜入口區域5上的寬度。在薄膜出口區域8上，薄膜4受到熱處理並且被拉伸至其最終狀態。在進行同樣未繪示的邊緣切割後，透過未繪示的軋輥系統將該薄膜捲繞至布輥方面的軋輥。該未繪示的軋輥系統亦稱薄膜剝離區域/薄膜捲繞區域。

圖1所示作為該習知薄膜拉伸裝置之中心部件的爐子劃分成多個處理區，其中例如僅標示兩個相鄰處理區1及1a。如圖所示，左側為薄膜入口區域5，右側為薄膜出口區域8。薄膜4透過長短短虛線示意性地在薄膜入口區域5上以及在薄膜出口區域8上顯示。如圖所示，特別是透過多個管道在各處理區之間進行處理流體導引。在部分處理區之間佈置有中性區13。用佈置在該爐子外部的風扇23透過沿該爐子的縱向佈置在爐子3外部的管道22將處理流體輸入多個處理區並且再次取出。

該習知實施方式已在極大程度上避免不利於均勻的溫度剖面或者不利於各區中針對處理該薄膜之均勻的溫度之縱向空氣或縱向流。就該習知的裝置而言，需要相對較高的能耗，其中需要透過大規模的管道系統獲得處理流體之相對較小的縱向流。

在採用該習知的裝置時，在該等處理區中沿該薄膜的貫穿方向透過該爐子對該薄膜進行處理。無論何種情形，就確保各處理區中之均勻的溫度剖面或較高的溫度均勻性或較小的溫度差而言，重要之處在於， 透過該爐子控制處理流體的縱向流。在採用該習知裝置時，此情形因該大規模構建的管道系統已能相對得到改良，而此種裝置的結構複雜度及成本以及此種裝置的能耗係較高。

為說明用於該習知裝置之管道的複雜度，圖2為圖1所示習知裝置之自上向下的立體圖。尤其明確且顯而易見地，在採用該習知裝置時，在爐子3中設有作為中心部件之大規模管道系統，其用於導引通常形式為使用空氣且在該等處理區中進行更換的處理流體。各處理區大體上皆透過所示管道系統相連。圖2所示且已在圖1之原則性佈置方案中顯示的管道系統用於將新鮮空氣自外部輸入該等處理區，為在該處理區中實現製程技術限制的處理任務，需要加熱該新鮮空氣。此點增大了該整個裝置的能耗。

根據本發明之如圖3的實施例，與採用該等習知裝置相比，更換處理流體的能耗降低，並且在該薄膜貫穿區域中，處理流體的縱向流同時顯著減小。從而在該等處理區中確保特別好且與最佳製程處理參數相匹配的溫度剖面。該較低能耗的原因主要在於，與圖1所示之先前技術相比，新輸入整個爐子3的處理流體6之量顯著減少。根據本發明，此點不會增大沿該薄膜之縱向流動的處理流體之量。在就該溫度剖面而言有利的位置上將新輸入該爐子的處理流體6輸入該爐子，而後將該處理流體作為分流6a針對性地、明確地且以與薄膜貫穿區域隔開的方式送入製程技術上後續之處理區。較佳地，將分流6a自處理區1轉送至具有較高製程溫度的相鄰處理區1a。因此，分流6a可始終容置附加的雜質，而無再昇華及縮合的風險。亦即，最佳地利用新輸入該整個爐子的處理流體。

圖3為作為本發明之薄膜拉伸裝置的中心部件之爐子的簡圖，該爐子具有處理流體之新型導引裝置。在本發明之實施例中，爐子3亦由多個處理區構成，其中再次標示兩個接續的處理區1及1a。在爐子3內，自身佈置有兩個中性區13。將處理流體6輸入爐子3之第一處理區，用於輸送薄膜4的薄膜入口區域5處於該第一處理區中。示意性地顯示相對應的通風單元2，其附屬於各處理區。在此情況下，處理區係指連同該通風單元的真正意義上的處理區。

該通風單元以形式為所謂之閣樓的方式佈置在該真正意義上之處理區上。

該等通風單元用於在處理區中對原則上100%處理流體進行循環，從而在該待處理之薄膜的頂面及底面上對該待處理之薄膜進行環流，而不會在該處理區內沿該薄膜的輸送方向出現待克服的層流或縱向流。因此，每個處理區皆或多或少地自給自足，此點能夠在該處理區中實現其對該薄膜進行熱處理的任務。

僅將處理流體6的部分6a自具有定義之處理溫度的處理區1導引至更高處理溫度之製程技術上後續的處理區1a。處理流體的部分6a就其量而言係可控及/或可調節，從而一方面透過該爐子沿縱向減少處理流體的總流量，此外，在該爐子內部，即在該等由處理區及通風單元構成之模組式處理區域內部，對處理流體6的部分6a進行轉送。如此便總體上節約大量的外部管道，進而節約投資成本，此外，該等管道毋需設置在該爐子區域的外部。此點亦減少輸入設有該裝置之建物的熱量並且降低對電能的需求，因為風扇能量同樣得到節約。此外，採用本發明之解決方案可實 現顯著改良且更精確的溫度控制，與習知解決方案相比，能夠操作安全且針對性地將回收的能量回輸至該系統。

其間佈置有中性區13的處理區透過外部跨接裝置12跨接，從而亦經由中性區13轉送處理流體。亦將製程技術上後續的處理區1a作為製程技術上緊隨中性區13的處理區。無論何種情形，由於輸送處理流體，例如透過該等處理區間之處理流體轉送的特別類型，在該具有薄膜入口區域5的第一處理區中，相關於該薄膜穿過爐子3的輸送方向產生該爐子之區域中的直流區域10。

在本實施例中，亦在處於爐子3之末端區域中的處理區內對處理流體進行饋送，從而自該處至該直流區域之末端形成逆流區域11。在直流區域10與逆流區域11相遇的區域中設有由兩個在該處相鄰佈置的處理區合併之用於排出處理流體6的取料點9。

當然，原則上亦可視具體要求剖面，本發明之薄膜拉伸裝置的爐子僅具有一直流區域。處理流體的輸送裝置18透過虛線顯示，該處理流體的取料點9透過實線顯示。

該具有新型處理流體導引裝置的薄膜拉伸裝置一方面用於在導引大量新鮮處理流體時以及在加熱該等處理區中作為處理流體之較佳地用於對該薄膜進行熱處理的空氣時，減少該能耗，另一方面，用於始終拆分某一比例的空氣，從而在該裝置中實現最佳的雜質清除。自該薄膜所蒸發的雜質之不利影響在該等處理區中起次要作用，在該等處理區中，提昇用於自處理區至處理區對該薄膜進行處理的溫度剖面。此點大體上為直流區域10中的情形。在該根據圖3所示實施例而設有處理流體導引裝置之 逆流區域11的爐子之後部中，朝薄膜出口區域8的方向降低該經處理之薄膜的溫度，以便該薄膜在自薄膜出口區域8排出後冷卻至如此程度，從而毫無困難地捲繞該薄膜。在該薄膜的冷卻製程中，存在該等雜質凝聚在該薄膜之表面上的可能性，此點表明該薄膜品質受損。因此，較佳地需要在該爐子之處理區內之製程技術上最高溫度的區域中去除該處理流體。

圖4顯示單個處理區，其具有佈置在其上的通風單元2。處理區1之前端面上所示的縫隙狀進入區域為該薄膜的貫穿區域7。顯而易見地，根據第一實施例，設有連接通道17，其在該處理區的上部區域中處於通風單元2下方並且向下封閉，從而透過連接通道17以與該薄膜的貫穿區域7解耦的方式將處理流體的部分6a自一處理區轉移至製程技術上後續的處理區1a。如此便能將處理流體之期望部分輸入製程技術上後續的處理區1a，而不會沿該薄膜穿過相對應處理區的運動方向出現由於處理技術的原因而有待克服的縱向流或者不會透過將處理流體的部分轉送至製程技術上後續的處理區而加強該縱向流。

圖5顯示如第一實施例之連接通道17，其已做為獨立構件在圖4中顯示並且以其T形件向下封閉地佈置在供該薄膜穿過處理區1的貫穿區域7之上方。連接通道17大體上具有矩形橫截面並且自該處於處理區1中的T形件經由沿該薄膜之程序流程方向延伸的具有以中間件28的方式設置之蓋板的矩形通道延伸至製程技術上後續的處理區1a。S型臂29自該矩形通道的末端向上延伸至該未繪示的通風單元。此外，連接通道17的主要優點在於，該連接通道工程技術上在該真正意義上的處理區(即該薄膜穿過該處理區的貫穿區域7之上方)與該通風單元的下部區域之間延伸。 因此，毋需用於將處理流體6的部分6a自處理區1轉送至製程技術上相鄰的處理區1a之外部管道。

S型臂29將該處理流體自連接通道17的中心結構導引至側面結構，導入該通風單元，該換熱器處於該區域中。較佳地在S型臂29中補充性地設有導板，以便將該流體導引至該通風單元中的換熱器。位於連接通道17的T形件30之端面上的多孔板27確保自該爐子，即自該處理區，進行補充性地空氣輸送。就該等開口的大小而言，該多孔板較佳地係可調，以便以可調的方式控制透過該多孔板輸入連接通道17的處理流體之量。

圖6為導引該處理流體穿過通風單元2的基本佈置方案。自驅動馬達25所驅動的風扇24，如徑向風扇，將處理流體6導引至通風單元2的外部區域。在該處導引該處理流體穿過可選預設的過濾器21，而後穿過第一流動區域2a向下進入該真正意義上的處理區。在該處理區中，該處理流體遭遇該薄膜(未繪示)。藉由風扇24將該處理流體透過第二流動區域2b重新回吸至通風單元2。該處理流體進入處於換熱器31上有的第三流動區域2c。圖6所示通風單元2屬於處理區1a。該處理流體的分流6a自製程技術上處於上游的處理區1(參見圖3)穿過位於處理區所屬(未繪示)連接通道17上方之通風單元中的開口2d同樣進入第三流動區域2c。而作為補充或替代方案，亦可透過管狀連接通道2e將該處理流體的分流6a經由流動區域2b導入第三流動區域2c。為此，在管狀連接通道2e中佈置有調整滑塊26，分流6a之量可透過該調整滑塊進行調整。因此，分流6a透過可同樣設有另一(未繪示)調整滑塊的連接通道17或者透過管狀連接通道2e或者透過該二連接通道進入第三流動區域2c。亦即，在換熱器31中對處 理區1及1a中的混合處理流體共同進行調溫，該混合處理流體透過風扇24再次進入第一流動區域2a，從而閉合該迴路。在該處理流體再次向下流入該附屬的真正意義上的處理區之前，視需要將一部分透過開口2f導引至緊鄰的處理區或通風單元。該部分亦可已自該處理區被排出。透過該系統保持該空氣平衡，此點最終將該處理流體之不利於該製程的縱向流減小至最低程度，進而在該薄膜上實現特別均勻的溫度剖面。

特別是在採用較窄的裝置時，以節約空間的方式安裝矩形連接通道17(參見圖5)之如第一實施方案所述的變體可能存在困難。在此情況下，根據第二實施方案，該連接通道僅構建為相鄰通風單元間的管狀連接通道2e、2f。

而圖6顯示設有連接通道17以及管狀連接通道2e、2f的實施例。經由管狀連接通道2e、2f或連接通道17將處理流體6部分6a輸入處理區1a的換熱器31。如此便能對上游處理區中之處理流體的部分6a根據在製程技術上後續之用於對該薄膜進行熱處理的處理區1a中待實現的溫度剖面進行加熱，並且針對性地在該處理區中實現預設的溫度剖面或溫度上升或者溫度曲線。

最後，圖7為用於進一步改良該具有處理流體之新導引裝置的薄膜拉伸裝置之效率的電路配置簡圖。為此，在該等製程技術上出現該等最高溫度的處理區之區域中設有用於該處理流體的取料點9，該雜質富集的處理液流透過該取料點藉由未繪示之另一鼓風機穿過催化器14。原則上，可導引全部處理流體6穿過該催化器。亦可僅導引該處理流體的部分穿過該催化器。在後一種情況下，可將該催化器定為較小尺寸。較佳地針 對該整個裝置，即針對該整個爐子，僅設有唯一的催化器。當然，亦可設置其他催化器，從而在多個位置上自具有製程技術之較高溫度的處理區進行取料。在存在製程技術溫度的各處進行取料皆係有意義，其中該處理流體包含相當大比例的雜質，可在一或該等催化器14中燃燒該等雜質。

根據圖7所示裝置圖，尚有一過濾器15佈置在催化器14後面。為進一步提高本發明之薄膜拉伸裝置的能效，在該過濾器後面設有形式為換熱器的熱量回收裝置16，其自該更高或最高之處理流體製程溫度的處理區釋放該所取出的處理流體之相對較高的能量，可在未繪示的直流區域中或者在未繪示的逆流區域中透過跨接裝置12傳輸該處理流體，使得在供該處理流體藉由跨接裝置12經由相對應中性區13輸入之該等處理區中，該處理流體適用於該處存在的相對應溫度剖面。

在該製程溫度大於200℃的各處，催化器的佈置皆係有意義。例如在採用特別是用於包裝的聚丙烯薄膜時，在薄膜拉伸裝置之此種爐子中僅出現165℃的最大溫度，因而不值得使用催化器。亦即，催化器的使用與該待製造的薄膜產品之類型相關。在採用由用於包裝的聚酯、作為厚膜的聚酯或作為光學薄膜的聚酯構成之薄膜以及聚醯胺薄膜時，與熱量回收裝置連接的催化器及/或過濾器係值得推薦的。

在採用上述具有特別少以及較佳地僅具有唯一具有顯著減少之待穿過該整個裝置進行輸送的處理流體量之取料點的新處理流體導引裝置時，亦可在聚丙烯裝置中將該處理流體自大約165℃加熱至大於200℃，進而實現有效的催化處理。如此便能顯著減小該排氣負荷，或者能夠再次使用該處理流體的部分。因此，用於加熱至大於200℃的附加能量需求 可得到補償。在此情況下，亦可將顯著清潔的空氣基本上操作安全地輸入換熱器。在此情況下，該換熱器尤其較少被污染，從而亦降低此種裝置的清潔費用。此外，優點在於，在適當地確定尺寸的情況下，該等催化器絕對能夠清除95%以上的雜質。

用於比較傳統裝置與本發明之裝置的能量平衡計算，即在無熱量回收裝置之裝置以及具有熱量回收裝置之裝置方面的能量平衡計算，表明，採用本發明之具有新型處理流體導引裝置的薄膜拉伸裝置可極大地節能。因此，與具有熱量回收裝的習知系統相比，新型系統可節省約30%的能量。最終，該新型系統與無熱量回收裝置的習知系統相比，節省約35%至40%的能量。而在將具有熱量回收裝置的新型系統與無熱量回收裝置的習知系統相比時，則絕對可節省50%的能量。

另一工程技術上的優點特別是在於，可大幅度地節省待安裝在該薄膜拉伸裝置的爐子之區域外部的管道。

1‧‧‧處理區

1a‧‧‧接續處理區

3‧‧‧爐子

4‧‧‧薄膜

5‧‧‧薄膜入口區域

6‧‧‧處理流體

6a‧‧‧處理流體的部分

8‧‧‧薄膜出口區域

9‧‧‧取料點

10‧‧‧直流區域

11‧‧‧逆流區域

12‧‧‧跨接裝置

13‧‧‧中性區

17‧‧‧連接通道

18‧‧‧輸送裝置

19‧‧‧取料裝置

23‧‧‧鼓風機/風扇

24‧‧‧風扇

Claims (15)

1. 一種具有由多個分別具有一通風單元(2)的處理區(1)構成之爐子(3)的薄膜拉伸裝置，薄膜(4)可透過薄膜入口區域(5)輸入該爐子，其中在該等處理區(1)中，該薄膜(4)可分區地受到熱處理，在該等處理區(1)中，處理流體(6)在薄膜之頂面或底面上對薄膜(4)進行溢流，a)該處理流體(6)可在該處理區(1)中透過其相對應之用於對該薄膜(4)進行熱處理的通風單元(2)進行循環，該處理流體(6)的部分(6a)自該處理區(1)被導引至製程技術上後續的處理區(1a)，b)該處理流體(6)之自該處理區(1)導引至後續處理區(1a)的部分(6a)以與該薄膜(4)之貫穿區域(7)解耦的方式被導入該等處理區(1)，以及c)該處理區(1)裝備有換熱器，該處理流體(6)之輸入該處理流體的部分(6a)可藉由該換熱器與該處理區中製程技術上對該薄膜(4)進行熱處理所需的溫度相匹配。
2. 如申請專利範圍第1項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，在該薄膜入口區域(5)及薄膜出口區域(8)中，處理流體(6)可以某種方式輸入該爐子(3)，使得該處理流體(6)以相關於流動方向及該薄膜運動方向地，自該薄膜入口區域(5)出發以直流的方式流動，並自該薄膜出口區域(8)出發以逆流的方式流動。
3. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該特別是空氣的處理流體(6)、該處理流體之導引至該處理區(1a)的部分(6) 以及該換熱器可以某種方式調節，使得該經熱處理之薄膜的定義溫度剖面可在該處理區(1a)中進行調整。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，製程技術上在該薄膜入口區域(5)後設有用於取出處理流體(6)的取料點(9)。
5. 如申請專利範圍第4項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，透過至少一處理區(1)上的取料點(9)或者透過每兩個相鄰佈置之具有高於該等剩餘處理區之處理溫度的處理區(1，1a)上的取料點取出處理流體(9)。
6. 如申請專利範圍第5項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該所取出的處理流體穿過催化器(14)，該催化器佈置在該等處理區(1)外部並對該所取出的處理流體進行催化處理。
7. 如申請專利範圍第6項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該催化器(14)沿穿流方向以後置的方式分配有用於過濾該經催化處理之處理流體的過濾器(15)。
8. 如申請專利範圍第6或7項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，沿穿流方向在該催化器(14)後佈置有熱量回收裝置(16)，其所回收的熱能可重新被輸入該爐子(3)以及/或者該處理流體(6)可自該熱量回收裝置重新被輸入所選擇的處理區(1)。
9. 如申請專利範圍第4項之薄膜拉伸裝置，作為其針對申請專利範圍第2或3或5項的回溯引用，其特徵在於，自該等佈置在該直流區域(10)及該逆流區域(11)之末端上的處理區實施該處理流體(6)的取出。
10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於， 佈置有用於將處理流體(6)經由無處理之中性區(13)轉移至該製程技術上後續的處理區之跨接裝置(12)。
11. 如申請專利範圍第10項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該等跨接裝置(12)可對於該處理流體體積流量進行調節。
12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該爐子(3)具有形式為進入區、拉伸區、固定區及排出區的處理區，特別是加熱區、冷卻區及中性區(13)。
13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該處理流體(6)的部分(6a)經由連接通道(2e，2f；17)自處理區(1)被導引至處理區(1a)，該連接通道以流體技術的方式透過該等處理區(1)與該薄膜(4)的貫穿區域(7)隔開。
14. 如申請專利範圍第13項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該連接通道(2e，2f；17)佈置在兩個通風單元(2)或兩個處理區(1)之間或者一通風單元(2)與一處理區(1)之間。
15. 如申請專利範圍第13或14項之薄膜拉伸裝置，其特徵在於，該處理流體(6)之流動可透過該連接通道(2e，2f；17)受到調節及/或控制。