TW201741110A - 用於由熱塑性材料製成之擠出材料腹板的壓延機堆疊及用於以其製造薄膜的裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種用於由熱塑性材料製成之擠出材料腹板(51)，尤其為薄膜腹板，之壓延機堆疊，其具有(a)台架(1)，其具有(i)第一導軌組(2)，包括兩個圓弧形第一導軌(2’、2”)，及(ii)第二導軌組(3)，包括兩個圓弧形第二導軌(3’、3”)，(b)第一壓延機輥(8)，其可繞第一壓延機輥旋轉軸線(D8)旋轉，且被安裝在該台架(1)上，(c)第二壓延機輥(9)，其形成具有該第一壓延機輥(8)的壓延機，且被固定至該台架(1)，(d)調整輥(14)，其可繞調整輥旋轉軸線(D14)旋轉，且被安裝在該台架(1)上，以及(e)支撐裝置(34)，該台架(1)被可旋轉地安裝在該支撐裝置(34)上，使得在該台架(1)之旋轉期間，該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)保持固定不動。依照本發明，該台架(1)被設計成使得該調整輥(14)以至少55°之傾斜角(α)被定位，其中，該傾斜角(α)係形成於以下兩者之間：水平，其垂直於該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)且通過該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)；及直線，其垂直於該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)且通過該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)且通過該調整輥旋轉軸線(D14)。

Description

用於由熱塑性材料製成之擠出材料腹板的壓延機堆疊及用於以其製造薄膜的裝置
本發明係關於一種用於由熱塑性材料製成之擠出材料腹板，尤其為薄膜腹板(a)，之壓延機堆疊，其具有：(a)台架，其具有(i)第一組導軌，包括兩個圓弧形第一導軌，及(ii)第二組導軌，包括兩個圓弧形第二導軌；(b)第一壓延機輥，其可繞第一壓延機輥旋轉軸線旋轉，且被安裝在該台架上；(c)第二壓延機輥，其形成具有該第一壓延機輥的壓延機，且被固定至該台架或安裝在該台架上；(d)調整輥，其可繞調整輥旋轉軸線旋轉，且被安裝在該台架上，以及(e)支撐裝置，該台架被可旋轉地安裝在該支撐裝置上，使得在該台架之旋轉期間，該第一壓延機輥旋轉軸線保持固定不動。
從DE 19752524 A1已知上述類型的壓延機堆疊。此壓延機堆疊的缺點在於其僅允許以有限的方式製造具有特 定高度透明度的透明薄膜。
本發明之目的係指定一種壓延機堆疊，藉此可增加薄膜的透明度。
本發明藉由一般類型的壓延機堆疊來實現該目的，其中該台架被設計成使得該調整輥可以至少55°的傾斜角特別地自動被定位，其中該傾斜角之形成係介於一方面垂直於該第一壓延機輥旋轉軸線來延伸且通過該第一壓延機輥旋轉軸線的水平線，而另一方面係垂直於該第一壓延機輥旋轉軸線來延伸且通過該第一壓延機輥旋轉軸線並穿過該調整輥旋轉軸線之直線之間。即使該第二壓延機輥之第二壓延機輥旋轉軸線與該第一壓延機輥旋轉軸線被定位於相同高度，亦能夠獲得小於90°的小環繞角。此特別是當該第二壓延機輥旋轉軸線與該第一壓延機輥旋轉軸線位於水平的平面中時更是如此，例如為了生產薄膜。
環繞角係材料腹板與第一壓延機輥接觸的角度。較佳地，該第一壓延機輥係溫度控制的，特別是冷卻，使得該材料腹板被進一步冷卻時，該環繞角越大。因此，實際上可預期，大環繞角度將是有利的。然而，已經顯示，該材料腹板之熱傳導率通常係如此之小而使得該第一壓延機輥僅能夠微弱地冷卻該材料腹板背離該第一壓延機輥之該側。因此，這被認為是選擇較小的環繞角的有效特徵。然而，已知的壓延機堆疊不能針對該調整輥及/或該第二壓 延機輥的所有位置來設定足夠小的環繞角。
依照本發明之該壓延機堆疊能夠設定小於90°，特別是小於80°的小環繞角，使得該材料腹板在短時間週期之後可從該第一壓延機輥轉移至該調整輥上。依照較佳實施例，該調整輥亦被冷卻，使得該材料腹板可從兩側被快速地冷卻。此導致溫度特別快地降至低於玻璃相變溫度，且因此達到材料腹板之高度的透明度。
依照較佳實施例，該壓延機堆疊具有驅動單元，該驅動單元以正向接配方式與實施於該台架上之齒輪傳動系統相互作用，使得該台架能夠自動地旋轉。此設計使得該第二壓延機輥之位置在空間上能夠自動地被調整。應注意，在該台架藉由該驅動單元來移動期間，該第一壓延機輥之該第一壓延機輥旋轉軸線不會在空間中移動。此在意義上應被理解為該第一壓延機輥旋轉軸線之該位置在技術意義上並沒有改變。雖然當該台架移動時其可能在該第一壓延機輥旋轉軸線中發生可測量的變化，但是此變化是小到與該第一壓延機輥之功能無關。
較佳地，該第一組導軌包括第一補充導軌，其中該第二組導軌具有第二補充導軌，且該第一導軌中之一者係用於旋轉該台架之旋轉導引件的一部分，且其中導引托架被導引在該導軌之另一者上，藉此，該調整輥可在一圓弧上被可移動地安裝在該台架上，該圓弧的中心係與該第一壓延機輥旋轉軸線重合。該圓弧的中心與該第一壓延機輥旋轉軸線重合之特徵係特別地定義為表示儘管該中心點恰好 位於該第一壓延機輥旋轉軸線上係可能的且較佳的，但此並非嚴格必要。詳言之，該圓弧的中心可與該第一壓延機輥旋轉軸線隔開一段距離，例如小於50微米的距離。
術語補充導軌被定義為因為此軌道無法從先前技術中得知。因此，詳言之，這不表示其係可選的。
該第二壓延機輥係較佳地被固定地連接至該台架。或者，其可藉由第二台架將該調整輥在一圓弧上可移動地附接至該台架。在此情況下，不需要將該台架本身設計成可移動的。藉由該台架而將該調整輥在一圓弧上可移動地附接至該台架之特徵係特別地表示藉由該台架而將該調整輥在一圓弧上導引於該台架上。
若該齒輪傳動系統在至少一個導軌上實施，則是有利的。特別有利的是，若該有齒導軌特別是以可拆卸方式固定於該台架之其餘部分。例如，該有齒導軌緊緊地螺合及/或鉚接至該台架之其餘部分。此具有可特別簡單地製造該齒輪連接系統的優點。該齒輪連接系統亦可相對於該台架的其餘部分特別容易地調整。
若該第一壓延機輥及/或該調整輥被連接至用於冷卻該輥的冷卻裝置，則是有利的。該冷卻裝置係該壓延機堆疊的一部分。
依照本發明亦提供一種薄膜製造裝置，其具有用於製造擠出材料腹板之擠出機，特別是具有熱塑性材料的薄膜腹板，且具有依照本發明的壓延機堆疊，其以該材料腹板的材料流動方向被配置在該擠出機的下游以用於平滑化該 材料腹板。例如，該擠出機包括用於製造該擠出材料腹板的寬縫噴嘴。
依照本發明亦提供一種用於製造薄膜的方法，其具有以下步驟：(i)由熱塑性材料來製造擠出材料腹板，以及(ii)利用依照本發明之壓延機堆疊來平滑化該材料腹板，其中環繞角小於85°，尤其小於75°。該環繞角表示材料腹板與第一壓延機輥接觸的角度。
較佳地，該第一壓延機輥及/或該調整輥被冷卻至低於該熱塑性材料之玻璃相變溫度的溫度。若該溫度低於此玻璃相變溫度至少10K(Kelvin)，則亦是有利的。
若該熱塑性材料是透明的，則其係特別地有利的。例如，該塑膠可為聚碳酸酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。
1‧‧‧台架
2‧‧‧第一組導軌
2’‧‧‧第一導軌
2”‧‧‧第一導軌
2'''‧‧‧第一補充導軌
3‧‧‧第二組導軌
3’‧‧‧第二導軌
3”‧‧‧第二導軌
3'''‧‧‧第二補充導軌
4,5‧‧‧橫樑
6,7‧‧‧軸承
8‧‧‧第一壓延機輥
9‧‧‧第二壓延機輥
10,11‧‧‧軸承
12,13‧‧‧調整裝置
14‧‧‧調整輥
15,16‧‧‧導引托架
17,18,19,20‧‧‧內部導軌
21,22‧‧‧外部導軌
23,24‧‧‧齒輪連接系統
25,26,27‧‧‧輥
28,29‧‧‧小齒輪
30‧‧‧軸桿
31‧‧‧電動驅動機
32‧‧‧馬達
33‧‧‧角齒輪
34‧‧‧支撐裝置
35‧‧‧運轉輪
36,37,38,39‧‧‧支撐輥
40,41‧‧‧側壁
42,43‧‧‧驅動小齒輪
44‧‧‧驅動軸桿
45‧‧‧驅動單元
46‧‧‧壓延機堆疊
47‧‧‧旋轉驅動器
48,49‧‧‧螺栓
50‧‧‧擠出機
51‧‧‧材料腹板
52‧‧‧薄膜製造裝置
α‧‧‧環繞角
B‧‧‧寬縫噴嘴
D‧‧‧旋轉軸線
以下，藉由參照附圖來更詳細地說明本發明。其中展示：圖1係依照本發明之壓延機堆疊在第一定向位置中之側視圖，圖2係依照圖1之截面II-II，圖3係該壓延機堆疊之支撐裝置之視圖，及圖4係處於相對於圖1之旋轉位置之該壓延機堆疊，以獲得特別小的環繞角。
圖5係展示該台架及承載該台架之支撐裝置的透視細節視圖， 圖6係展示該壓延機堆疊之透視全視圖，及圖7係展示用於該台架之驅動機之細節。
圖1係展示具有台架1之壓延機堆疊46。此台架1包括第一導軌組2(見圖2)，其包括兩個圓弧形之第一導軌2’、2”。該台架亦包括第二導軌組3，其包括兩個圓弧形之第二導軌3’、3”。該兩個第一導軌2’、2”被配置成彼此隔開且彼此平行。導軌2’、2”、3’及3”延伸成圓弧，這是表示其等沿著圓弧來延伸。其等可例如由平坦材料來製成。該兩個導軌組2、3各自具有橫樑4、5，該橫樑相對於導軌組係橫向地配置且其以圓之弦線的方式來延伸。該兩個導軌組2、3係彼此連接。
第一壓延機輥8藉由軸承6、7可旋轉地安裝在該兩個橫樑4、5上。該壓延機堆疊包括一驅動機(未圖示於圖式中)，壓延機輥8可藉由該驅動機被可旋轉地驅動。壓延機輥8繞著第一壓延機輥旋轉軸線D8而可旋轉地安裝。在該兩個導軌組2’、2”及3’、3”與該兩個導軌組2、3之間分別地配置有調整裝置12、13，其被使用於調整第二壓延機輥9。第二壓延機輥9繞著第二壓延機輥旋轉軸線D9而被安裝於軸承10、11中。軸承10、11固持第二壓延機輥9且可藉由調整裝置12、13(見圖2)來移動，使得第一壓延機輥8與第二壓延機輥9之間的間隙可藉由調整裝置12、13來調整。調整裝置12、13可包括用於該 目的之馬達，但此並非為必要的。
第二壓延機輥9係可藉由調整裝置12、13而相對於該第一壓延機輥旋轉軸線D8可徑向地調整。壓延機堆疊46亦包括調整輥14，調整輥14可藉由在導軌組2、3上之導引托架15、16繞著該第一壓延機輥旋轉軸線D8而可樞轉地安裝在圓弧上。調整輥14被附接至導引托架15、16之末端且被固定至第一壓延機輥8，以便在徑向方向中為可調整的。以此方式，可調整第一壓延機輥8與調整輥14之間的距離。
圖2係展示包括第一補充導軌2'''之第一組導軌2。第二組導軌3具有第二補充導軌3'''。導引托架15在實施於第一補充導軌2'''上的導軌17上且在實施於第一導軌2”上的導軌18上延伸。第二導引托架16在實施於第二補充導軌3'''上的導軌19上且在實施於第二導軌3”上的導軌20上延伸。可以看到，第一導軌2’與第二導軌3’各自具有齒輪連接系統23或24，但是另一個導軌則不具有。
導軌17、18、19、20係呈圓弧的形狀，且該圓弧的中心與該第一壓延機輥旋轉軸線D8重合。
導引托架16包括輥25、26，導引托架可藉由該輥25、26而在導軌19、20上運行。在外部，導引托架16亦經由兩個輥27而被導引。導引托架15具有帶齒的小齒輪28，藉由該小齒輪28，可在圓周方向上調整導引托架15的位置。小齒輪28藉由軸桿30而連接至與齒輪連接系統24嚙合的另一小齒輪29。軸桿30被連接至電動驅 動機31，使得導引托架15、16可同時地移動。此接著造成調整輥14在該圓弧上移動。
圖3係展示台架1擱置在支撐裝置34之支撐輥36、37、38、39上，該支撐裝置34在本例中被設計為子框架。台架1可藉由支撐裝置34而繞著該第一壓延機輥旋轉軸線D8來樞轉。支撐輥36、37被設計成具有側壁40、41，支撐輥可藉由該側壁40、41而在側面處額外地圍封導軌2”。
導軌2”具有呈圓弧形狀之外部導軌21。該圓弧的中心係該第一壓延機輥旋轉軸線D8。台架1經由在支撐輥36、37上的外部導軌21來延伸。第二導軌3”具有外部導軌22，第二導軌藉由該外部導軌22而擱置抵靠支撐輥38、39。壓延機堆疊46具有可樞轉的驅動機47，其包括安裝在子框架43上的兩個驅動小齒輪42、43。該兩個驅動小齒輪42、43藉由與驅動單元45耦接的驅動軸桿44而連接。驅動小齒輪42、43與導軌2’及3’之齒輪連接系統23、24嚙合。
有齒導軌3’藉由示意性地指示的螺栓48.1、48.2、48.3而栓接至第二補充導軌3”。以同樣的方式，導軌2’藉由螺栓49.1、49.2、49.3而栓接至導軌2'''。
圖1亦展示擠出機50及其寬縫噴嘴B之示意圖。在圖1中所展示的情況下，該噴嘴出口被垂直地導引向下，且兩個壓延機輥8、9彼此水平地對準，以接收從該寬縫噴嘴B出來的材料腹板。材料腹板51純粹地由虛線來示 意性地展示。可以看出，材料腹板51以環繞角α而與第一壓延機輥8相接觸，其中在本例中α=180°。此後，材料腹板51從調整輥14被移除。
被標示為14’之調整輥由虛線展示於第二位置中，其中該環繞角α’=90°。使用依照習知技術的壓延機堆疊不能達到由該虛線所展示之位置。由於導引托架15、16沿著該導軌移動，調整輥14從以實線標示之位置移動至以虛線所標示之位置中。擠出機50及壓延機堆疊46係依照本發明之薄膜製造裝置52之一部分。
本申請案的獨立標的係一般類型的壓延機堆疊，其中該第二壓延機輥及該調整輥被安裝成使得可設定環繞角<90°，特別是<80°。
圖5係展示第一導軌2’被栓接，使得其可被特別簡單地製造及組裝。
圖6係展示該壓延機堆疊之完全透視圖。
圖7係允許識別與齒23嚙合的小齒輪28、29。
1‧‧‧台架
4‧‧‧橫樑
6,7‧‧‧軸承
8‧‧‧第一壓延機輥
9‧‧‧第二壓延機輥
10,11‧‧‧軸承
14‧‧‧調整輥
15,16‧‧‧導引托架
17,18,19,20‧‧‧內部導軌
21,22‧‧‧外部導軌
23,24‧‧‧齒輪連接系統
25,26,27‧‧‧輥
28,29‧‧‧小齒輪
34‧‧‧支撐裝置
35‧‧‧運轉輪
36,37,38,39‧‧‧支撐輥
42,43‧‧‧驅動小齒輪
46‧‧‧壓延機堆疊
47‧‧‧旋轉驅動器
50‧‧‧擠出機
51‧‧‧材料腹板
52‧‧‧薄膜製造裝置
α‧‧‧環繞角
B‧‧‧寬縫噴嘴

Claims (10)

  1. 一種用於由熱塑性材料製成之擠出材料腹板(51)，尤其為薄膜腹板，之壓延機堆疊，其具有(a)台架(1)，其包括(i)第一導軌組(2)，包括兩個弧形第一導軌(2’、2”)，及(ii)第二導軌組(3)，包括兩個弧形第二導軌(3’、3”)，(b)第一壓延機輥(8)，其可繞第一壓延機輥旋轉軸線(D8)旋轉，且被安裝在該台架(1)上，(c)第二壓延機輥(9)，其形成具有該第一壓延機輥(8)的壓延機，且被固定至該台架(1)，(d)調整輥(14)，其可繞調整輥旋轉軸線(D14)旋轉，且被安裝在該台架(1)上，以及(e)支撐裝置(34)，該台架(1)被可旋轉地安裝在該支撐裝置(34)上，使得在該台架(1)之旋轉期間，該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)保持固定不動，其特徵在於(f)該台架(1)被設計成使得該調整輥(14)以至少55°之傾斜角(α)被定位，其中，該傾斜角(α)係形成於以下兩者之間 水平，其垂直於該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)且通過該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)，及直線，其垂直於該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)且通過該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)且通過該調整輥旋轉軸線(D14)。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓延機堆疊，其中，(a)驅動單元(45)，其以正向接配方式與在該台架(1)上實施之齒輪連接系統(23、24)相互作用，使得該台架(1)可被自動地旋轉，(b)其中，該第一導軌組(2)包括第一補充導軌(2''')且該第二導軌組(3)包括第二補充導軌(3''')，且(c)其中，該第一導軌(2’)之一者係用於旋轉該台架(1)之旋轉導引件的部分且導引托架(15)被導引在該導軌(2”、2''')之另一者上，藉此，該調整輥(14)可在一圓弧上被可移動地安裝在該台架(1)上，該圓弧之中心係與該第一壓延機輥旋轉軸線(D8)重合。
  3. 如申請專利範圍第1項之壓延機堆疊，其中，該第二壓延機輥(9)被固定地連接至該台架。
  4. 如申請專利範圍第2項之壓延機堆疊，其中，該齒輪連接系統(23、24)被實施在至少一個導軌 (2’、3’)上。
  5. 如申請專利範圍第4項之壓延機堆疊，其中，該有齒導軌(2’、3’)被固定，尤其被可拆卸地固定，至該台架(1)之其餘部分。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之壓延機堆疊，其中，該第一壓延機輥(8)及/或該調整輥(14)被連接至用於冷卻該輥之冷卻裝置。
  7. 一種薄膜製造裝置(52)，具有(i)擠出機(50)，用於製造由熱塑性材料製成之擠出材料腹板(51)，及(ii)如申請專利範圍第1至6項中任一項之壓延機堆疊(46)，其被配置在該擠出機(50)沿材料流動方向的下游處以用於平滑化該材料腹板(51)。
  8. 一種用於薄膜製造之方法，具有以下的步驟(i)製造由熱塑性材料製成之擠出材料腹板(51)，及(ii)利用如申請專利範圍第1至6項中任一項之壓延機堆疊(46)來平滑化該材料腹板(51)，(iii)其中，環繞角(α)小於85°，尤為75°。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中， 該第一壓延機輥(8)及/或該調整輥(14)被溫度控制下降至低於該塑膠之玻璃相變溫度以下的溫度。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之方法，其中，該熱塑性材料是透明的。
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