[发明专利]聚合材料挠性管形片的螺旋切割方法和装置

说明书

英国专利816，607号中公开了聚合材料挠性管形片的螺旋切割，该专利的目的是制造分子偏斜取向的高强度带材。这种带材主要用于制造单轴向片的高强度交向层压片。为获得满意的性质，在进行螺旋切割之前，管形膜片沿其原来的纵向有很强的方向性，螺旋切割是在一心轴上完成的、管子以螺旋运动送进，用固定的刀具切割，或者管子以直线运动送进，而用转动的刀具切割，在这种情况下，接受螺旋切割下来的膜片的绞车必须以行星式运动随刀具转动。

在英国专利1，526，722号中也使用了挠性管形膜片的螺旋切割，被切割的管子一般具有单轴聚合物颗粒，这是在挤压中形成的。但是，在螺旋切割之前，挤压不必在其熔点以下提供严格的方向性。该专利的目的还是制造高强度的层压片，但是片材在层压之后或层压过程中经拉伸被双轴取向，其中横向和纵向的拉伸过程是相互独立的步骤，每一步骤基本是单轴向的。在使挠性管形片作螺旋运动而刀具固定的直线行进法中，将卷轴及膜片装在一开卷装置中，开卷装置绕一轴线转动，该轴线基本穿过卷轴的重心并垂直于卷轴轴线。如前所述，在另一种方法中，管子以直线运动送进，而刀具与接受螺旋切割后膜片的绞盘一起转动。在这种情况下，在绞盘、刀具共同的转动轴线和卷绕装置的卷轴轴线之间有一个角度，该角度小于切割角而大约等于90°。

本发明的目的是提供一种聚合材料管形片的螺旋切割方法和装置操作过程中，开卷和卷绕装置中的卷筒可以更重，速度更快，取向和切割方向间夹角更大，最终的角度取向卷材的宽度更大。

一种将聚合材料的挠性管形片以压扁的形状送往一个第一位置并将其螺旋切割成从管形片上拉出的带材的方法，其特征在于：从上述第一位置拉动管形片，将其张开成管形，在一心轴上拉动管形片，在心轴上经过时被螺旋切割，而且螺旋切割的位置是固定的，压扁的管形片是从一卷筒送到第一位置的，在一放出区从卷筒上放出，以螺旋运动方式拉到心轴上，而且管形片是当上述放开区绕卷筒旋转而使管子转动时基本沿卷筒的轴向从卷筒上拉出的。

本发明这一方面的技术大大减小了转动的开卷装置上的机械力引起的问题，从而克服了转动不稳和切割波动现象，然而当使开卷卷筒的轴线垂直于开卷装置的转动轴线时，由于动态不平衡几乎总会出现上述现象。

本发明这一方面的技术也消除了因膜片在卷筒上缠绕过松而在开卷过程中出现伸缩的危险，因此可使用重得多的卷筒和高得多的速度。

在本发明的上述方法中，所述卷筒最好具有与管子转动轴线相同的轴线，从开卷区至第一位置，管形片被导向并保持压扁的形状，从而使压扁的管形片的中线被引导使其基本与卷筒的轴线重合。

在切割过程中支承管形片的心轴可与管形片一起转动，但是为了简化，心轴一般保持稳固。此时刀具则可以固定在心轴上。为了加固管形片，并且便于它在心轴上滑动，最好将管形片用空气吹胀。空气是穿过心轴连续地向第一位置提供的。

由于当管子在心轴上朝被螺旋切割的位置滑动时被空气吹胀而直挺，由切割和被切割下的带材的拉力引起的变形会大大减小。对于任何具体的膜片所需要的直挺程度将取决于所使用的材料和工艺条件。但是，选择管中空气压力却是容易做到的，因此，容易使管子直挺以便获得对于具体工艺来说是最佳的变形阻力。只要膜片可以承受，一般希望空气压力大得足以使膜片从心轴拉出时每米宽度上的拉力至少为200克，而且只要片允许，拉力至少为每米2公斤。

主要当平片宽度至少为20cm时，本发明才显示其优越性。这一宽度可达到300cm，甚至更高。

切割角一般至少为20°，切割角大至70°较容易实现良好的精度，但是，切割角也可趋近于90°。

心轴的直径最好是可变的。例如，心轴的结构可以是由一组圆形肋撑住的橡胶管形板，这些肋由可伸展的装置支承（例如以雨伞撑条相似的方式）。调节这种可伸展装置即可调整心轴的有效直径，因此，同一心轴可用于不同宽度的管子。也可以变化直径而控制气压。当切割易碎的片例如薄的，刚性的和/或高度取向的片时，这一点特别重要，此时要减小气压和气流量是很重要的。在这种情况下，心轴的可变直径可以受管子内气流或过压力的读数的反馈式控制。

心轴的表面可作波纹处理以减小板与心轴间的摩擦力。这种波纹一般由基本呈纵向的肋构成。波纹促进了空气在心轴整个圆周上的流动，因而改善了膜片和心轴之间的环行气流的润滑效果。

用空气膨胀并不是绝对的作法，因为不采用此法，而通过不同运动的同步化也可实现直线切割。