[发明专利]用于操作接触辊的装置以及用于操作接触辊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在用于单轴或者双轴拉伸聚合物膜的设备中来操作接触辊的装置。特别地，本发明涉及一种使得接触辊关于聚合物膜卷取辊外表面可变定位的装置。此外，本发明涉及一种通过使用本发明的装置而在用于双轴拉伸聚合物膜的设备中操作接触辊的方法。特别地，本发明涉及一种使得接触辊关于聚合物膜卷取辊外表面可变定位的方法。

背景技术

对包括聚合物材料的双轴定向膜进行制造的全部方法的第一步是通过模具而在滚轮（冷却滚轮）上对熔融聚合物的膜进行挤压，所述辊的表面保持在低于各自聚合物的玻璃态转变温度。所述辊的表面将聚合物急速冷却至非晶态。

所述方法的下一步包括将之前通过熟悉的方法产生的膜在纵向（机器）方向和/或横向方向进行拉伸，横向方向通常为与机器方向垂直的拉伸步骤。这些拉伸步骤可单独的进行或者可一个接一个进行，或者可以同时进行。就顺序拉伸而言，拉伸方法本身由两台机器单元执行，通常首先在纵向/机器方向（即，聚合物膜在拉伸装置上的行进路径的方向）并然后在横向方向。就同时拉伸而言，在纵向（机器）方向和横向方向的拉伸动作需要同时将拉伸力在两个方向（通常彼此垂直）应用至膜材料，同时膜沿着膜移动路径在拉伸装置上高速移动。

一旦拉制步骤完成，被拉制的聚合物膜在拉紧状态下被“热定型”或者晶体化，并随着从高温开始的温度梯度并连续降低温度。热定型步骤防止膜收缩回到其未拉伸的形状，并且在聚合物膜平面锁定分子定向。因此，获得的聚合物分子链的定向是定向膜的高强度和高刚度的原因。

最后，单轴或者双轴拉伸的聚合物膜被引导至卷取辊，最终的聚合物膜被卷取至所述卷取辊用于进一步处理或者存储。在通过旋转所述卷取辊来卷取最终的聚合物膜的方法中，所述辊（或者在辊上的捆包）的直径连续增加。为了将从拉伸设备出来的膜以相同的预定压力挤压至卷取辊（或者在卷取辊上的聚合物膜的捆包），而使用接触辊。所述接触辊将稳定的压力应用至被卷取至卷取辊（或者已经卷取至卷取辊的聚合物膜的捆包）的聚合物膜最外层。

当在拉伸步骤的最后将聚合物膜卷取至卷取辊时，来自现有技术的两个已知的问题需要处理：

-容纳已卷起的聚合物膜的卷取辊的直径稳定增加，这样的事实使得接触辊相对卷取辊的位置的适应必须持续。

-在卷绕至卷取辊步骤的过程中，聚合物膜朝向卷取辊高速行进，包含连续卷起的所述聚合物膜层的捆包变成非圆形，至少稍微有一些。因此，可形成接触/卷取辊单元的振动，导致应用至聚合物膜外层的接触压力的变化，所述聚合物膜外层被卷绕至卷取辊（或者已经被卷取至卷取辊的聚合物膜的捆包）。这种应用到被卷绕的聚合物膜的压力的变化是不期望的，这是由于其对于卷起的聚合物膜明显不利。

为了克服这种问题，现有技术提出了执行两步压力适应。位于卷取辊处的卷绕的聚合物材料的捆包的直径在增加的过程中，应用至卷取辊的压力辊的恒定压力被通过杠杆机构的方式保持。此外，由于振动导致的并且沿大约为若干（接近30）毫米（mm）的距离进行必要的调整的压力变化通过液压阻尼缸减振。所述辊自身沿着一个或几个线性引导件移动。这样的布置导致问题的减少。然而，其被认为是极为不利的，接触辊/卷取辊单元在整个设备中的操作需要在辊的连接位置的多部件的布置，在长期操作过程中，于是在连接位置的间隙增加，导致连接部件转向不稳地移动。最终，整个设备操作必须经常停止以便使工作不正常的接触辊/卷取辊单元的使用的部件复位。

文献EP-B1423318提出了一种用于线性电机驱动器的计数器控制，其本着在整个将聚合物膜卷取至卷取辊的过程中保持改进的接触压力的目标来驱动接触辊。接触压力的力（即，通常由线性电机产生的力）可依据振动状态发生改变以便确保接触压力的应用为尽可能均匀的方式。该布置引起在驱动电机的移动部件上的力增加或者减少，并从而引起在接触辊与卷取辊，或者被卷绕至卷取辊之上的捆包之间的接触线上的力增加或者减少，优选地，使得与非校正状态相比较，在两个辊之间的缓解运动被降至最小或者甚至变为零（或者至少趋向变为零），因此，从而防止不需要的振动（相对振动或者辊之间的距离的变化）。

使用线性电机工具用于防止振动或者两个辊之间的距离的相对变化，其主要的缺点在于线性电机（如在现有技术EP-B1423318中使用的）由于固定磁体沿着线性（开环）电路布置而易于受到由于有限数量的磁极造成的显著的齿槽效应（cogging）的影响，一方面，其中齿槽效应难于（如果不是不可能）使提供连续的由接触辊朝向卷取辊施加的线性压力控制，另一方面，假设在卷取拉制聚合物膜的进程的过程中发生振动和在卷取辊和接触辊之间的相对距离的变化，影响减振效果。