本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)用于制造例如薄膜的平網(wǎng)擠出產(chǎn)品的寬槽模頭的間隙的裝置,其中,寬槽模頭具有柔性唇緣,在其長度上以規(guī)則的間隔布置有多個(gè)調(diào)節(jié)元件,用于調(diào)節(jié)唇緣的間隙輪廓。
背景技術(shù):
1、寬槽模頭用于例如制造塑料薄膜和片材的擠出設(shè)備中,也用于涂層工藝。在這些擠出設(shè)備中,熱塑性塑料被熔化,然后通過寬槽模頭的間隙排出,以將材料制成薄膜形式。在這種情況下,希望所生產(chǎn)的薄膜網(wǎng)在整個(gè)寬度上具有均勻的厚度或預(yù)定的輪廓。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),必須根據(jù)制造工藝將間隙預(yù)設(shè)為所需的厚度。在第一啟動階段之后,可以測量所生產(chǎn)的薄膜網(wǎng)的厚度輪廓,以便進(jìn)行微調(diào)。根據(jù)材料、工藝速度和設(shè)備特定參數(shù),在制造過程中會出現(xiàn)厚度輪廓的偏差,這些偏差可以通過借助于柔性唇緣上的調(diào)節(jié)元件在寬槽模頭的整個(gè)寬度上的幾個(gè)點(diǎn)處調(diào)節(jié)模頭間隙的高度來補(bǔ)償。
2、在最簡單的情況下,這些調(diào)節(jié)元件是螺釘,其分別被手動旋轉(zhuǎn),并用其下端壓在柔性唇緣上,以便調(diào)節(jié)模頭間隙。其需要一個(gè)熟悉設(shè)備的專家來進(jìn)行設(shè)置。在運(yùn)行中出現(xiàn)偏差時(shí)進(jìn)行調(diào)整是困難和緩慢的,這會導(dǎo)致材料損失和相關(guān)的額外成本。此外,在更換產(chǎn)品的情況下,在所有調(diào)節(jié)元件一個(gè)接一個(gè)地重新設(shè)置之前,設(shè)備會有更長的停機(jī)時(shí)間。
3、為了特別允許在操作期間對輪廓進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),在實(shí)踐中,熱螺栓單元通常用于調(diào)節(jié)元件中。在大多數(shù)情況下,設(shè)備相對于所需產(chǎn)品的粗略預(yù)設(shè)仍然是通過調(diào)節(jié)螺釘手動完成的。因此,間隙高度可以預(yù)設(shè)在例如1至3mm的范圍內(nèi)。然后,在操作期間,通過每個(gè)調(diào)節(jié)元件上的熱螺栓(也稱為熱膨脹螺栓)根據(jù)產(chǎn)生的厚度輪廓進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。這些允許在大約100μm至300μm的范圍內(nèi)精細(xì)調(diào)節(jié)模頭間隙。熱螺栓是熱調(diào)節(jié)元件,由于提供的加熱功率而膨脹或收縮,并調(diào)節(jié)柔性唇緣,從而調(diào)節(jié)模頭間隙。然而,這些熱螺栓總是需要相對較高的能量供應(yīng)來提供加熱功率,這在較寬的設(shè)備中總體上導(dǎo)致相當(dāng)大的額外運(yùn)行成本。此外,在調(diào)節(jié)過程中,相應(yīng)的螺栓需要一些時(shí)間來加熱或冷卻,其結(jié)果是這些熱螺栓反應(yīng)緩慢,這又導(dǎo)致材料損失增加。最后,在更換產(chǎn)品的情況下,由于可能的調(diào)節(jié)路徑很小,必須再次手動進(jìn)行調(diào)節(jié),這導(dǎo)致上述設(shè)備的使用壽命增加。
4、ep?265700a1公開了一種用于調(diào)節(jié)寬槽模頭的裝置,其中可在平行于寬槽模頭延伸的橫梁上移動的螺絲刀用于致動調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)螺釘,否則該調(diào)節(jié)螺釘必須手動致動。因此,當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí),調(diào)節(jié)元件可以自動致動,并且在連續(xù)操作期間也可以調(diào)整厚度輪廓。在這種情況下,缺點(diǎn)是該設(shè)備具有相對高的控制費(fèi)用,使得螺絲刀每次都與調(diào)節(jié)螺釘正確連接。此外,在這種情況下,一次只能操作一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘,盡管由于自動化,這比手動操作更快,但仍然相對較慢,特別是在連續(xù)操作期間。調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)螺釘還存在這樣的問題,即其在操作過程中容易改變其位置,因此需要經(jīng)常重新調(diào)節(jié)。
5、在實(shí)踐中,具有用于單個(gè)調(diào)節(jié)螺釘?shù)亩鄠€(gè)電機(jī)的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)意味著可以并排放置的調(diào)節(jié)元件更少。由于電機(jī)必須提供相應(yīng)的功率,因此在結(jié)構(gòu)上不能制造得那么小,因此不能保持兩個(gè)調(diào)節(jié)元件之間通常期望的大約2.5cm的距離。此外,由于許多電機(jī),相應(yīng)的設(shè)備非常昂貴,但同時(shí)不允許在模頭的整個(gè)寬度上進(jìn)行高分辨率輪廓調(diào)整。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的目的是提供一種用于調(diào)節(jié)寬槽模頭的間隙的裝置,該裝置消除了上述缺點(diǎn),并允許在寬槽模頭的整個(gè)寬度上進(jìn)行高分辨率的輪廓調(diào)節(jié)。每個(gè)調(diào)節(jié)元件的成本應(yīng)該保持在較低的水平,并且調(diào)節(jié)元件應(yīng)該以自鎖的方式保持在相應(yīng)的調(diào)節(jié)位置,以避免頻繁的重新調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)元件同樣應(yīng)該足夠緊湊,以便可以沿著寬槽模頭的柔性唇緣緊密地并排放置。在操作期間,在粗略調(diào)節(jié)區(qū)域和精細(xì)調(diào)節(jié)區(qū)域中同時(shí)對所有調(diào)節(jié)元件進(jìn)行快速和精確的調(diào)節(jié)是可能的。此外,該裝置應(yīng)該僅具有從寬槽模頭,特別是從柔性唇緣到裝置本身的輕微熱傳遞。
2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了該目的,因?yàn)槊總€(gè)調(diào)節(jié)元件包括驅(qū)動器,優(yōu)選為步進(jìn)電機(jī)的形式,其中,驅(qū)動器致動推桿,其鉸接地連接到兩側(cè)杠桿的長臂,并且其中,杠桿的短臂與線性引導(dǎo)的壓力銷配合,壓力銷又作用于柔性唇緣,以便調(diào)節(jié)區(qū)域中的間隙。通過具有兩側(cè)杠桿的布置,可以用相應(yīng)小且有利的驅(qū)動器(例如電動步進(jìn)電機(jī)的形式)施加調(diào)節(jié)路徑所需的力。由于結(jié)構(gòu)緊湊,可以經(jīng)濟(jì)地將這些調(diào)節(jié)元件中的許多放置在沿著寬槽模頭彼此之間的較小距離處。由于每個(gè)調(diào)節(jié)元件都是直接操控的,因此所有調(diào)節(jié)元件都可以同時(shí)調(diào)節(jié),因此可以精確快速地進(jìn)行產(chǎn)品更換期間的粗略調(diào)節(jié)和運(yùn)行期間的精細(xì)調(diào)節(jié)。此外,該裝置比已知的熱螺栓設(shè)備具有明顯更低的能量需求,熱螺栓設(shè)備必須永久地被提供能量以保持輪廓。另一方面,根據(jù)本發(fā)明的裝置僅在調(diào)節(jié)過程本身期間消耗能量。通過在柔性唇緣的前部區(qū)域中通過線性引導(dǎo)的壓力銷施加力,也可以以非常小的力消耗進(jìn)行非常精確的調(diào)整,而這些調(diào)整不會隨著時(shí)間的推移而改變。與所有杠桿力僅作用在柔性唇緣的樞軸點(diǎn)上的裝置相比,雙側(cè)杠桿允許在調(diào)節(jié)過程中顯著降低力。由于杠桿有一個(gè)額外的樞軸點(diǎn),根據(jù)應(yīng)用,杠桿力可以非常容易地通過移動杠桿上的樞軸點(diǎn)或改變杠桿長度來調(diào)整,而不會影響調(diào)節(jié)精度,特別是在微調(diào)范圍內(nèi)。因此,僅通過修改杠桿的構(gòu)件,該裝置就可以適應(yīng)具有不同力要求的各種寬槽模頭裝置。
3、根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式,這里提供了推桿是具有外螺紋的主軸,主軸與可由驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)的內(nèi)螺紋襯套接合,并連接到杠桿的長臂上的接頭,或者相反,主軸由驅(qū)動器直接可旋轉(zhuǎn)地支承,并與連接到杠桿的長臂上的接頭的內(nèi)螺紋襯套接合。該實(shí)施方式的制造成本特別低,并且導(dǎo)致壓力銷的自鎖,從而有效地防止了其在操作中的調(diào)節(jié)。
4、在這種情況下,另一個(gè)優(yōu)選特征是,兩側(cè)杠桿是角度杠桿,其中,杠桿的長臂布置在與壓力銷大致相同的縱向上,杠桿的短臂大致垂直于壓力銷的縱向延伸。以這種方式,每個(gè)調(diào)節(jié)元件可以以特別節(jié)省空間和緊湊的方式實(shí)現(xiàn),并且可以安裝在設(shè)備上。
5、另一個(gè)優(yōu)選特征是,調(diào)節(jié)元件沿著寬槽模頭布置在壓力銷的區(qū)域中,彼此之間的距離約為2cm至3cm,優(yōu)選約為2.5cm。因此,可以在寬槽模頭的整個(gè)寬度上以高分辨率調(diào)節(jié)厚度輪廓。
6、根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式,另一個(gè)特征是,在驅(qū)動器的區(qū)域中,調(diào)節(jié)元件布置成平行于寬槽模頭延伸的兩排,使得一排的調(diào)節(jié)元件和另一排的調(diào)節(jié)元件交替地彼此相鄰。如果調(diào)節(jié)元件之間的距離特別近,其可以被分成兩排,從而有效且節(jié)省空間。
7、另一個(gè)優(yōu)選特征是,壓力銷被引導(dǎo)成在連接元件中線性移動,其中,連接元件用于將裝置連接到寬槽模頭,并且其中,連接元件可以通過兩個(gè)腹板支承在寬槽模頭上的相應(yīng)支座中。此外,連接元件可以包括隔熱材料或涂層。因此,可以在很大程度上使裝置與寬槽模頭熱解耦,因?yàn)閮H在兩個(gè)腹板的區(qū)域中以及通過壓力銷的尖端與寬槽模頭接觸。寬槽模頭的柔性唇緣通常具有自己的加熱裝置,以便待擠出的材料在出口間隙處具有合適的溫度。希望這里引入的能量不會通過調(diào)節(jié)裝置耗散。否則,從寬槽模頭到調(diào)節(jié)裝置的高熱傳遞將導(dǎo)致薄膜質(zhì)量的問題,或者至少導(dǎo)致能量損失,因?yàn)楸仨殞⒏嗟募訜峁β室雽挷勰n^,然后僅在調(diào)節(jié)裝置中釋放到環(huán)境中。
8、在這種情況下,另一個(gè)優(yōu)選特征是,壓力銷在兩端逐漸變細(xì)或圓形,使得寬槽模頭的柔性唇緣和壓力銷之間以及壓力銷和兩側(cè)杠桿之間的接觸點(diǎn)盡可能小或幾乎是點(diǎn)狀的,其結(jié)果是這些構(gòu)件之間僅可能有輕微的直接熱傳遞。由于與寬槽模頭的大部分加熱的柔性唇緣以及隨后與兩側(cè)杠桿的幾個(gè)基本上點(diǎn)狀的接觸點(diǎn),即使在長時(shí)間操作期間,寬槽模頭和調(diào)節(jié)裝置之間也僅發(fā)生輕微的直接熱傳遞。
9、最后,另一個(gè)優(yōu)選特征是,提供了連接到寬槽模頭的所有調(diào)節(jié)元件的所有驅(qū)動器的控制單元,其中,基于關(guān)于擠出產(chǎn)品的瞬時(shí)厚度輪廓的傳感器數(shù)據(jù)和/或基于用戶輸入,控制單元將各個(gè)調(diào)節(jié)元件帶到期望位置?,F(xiàn)有的設(shè)備可以在擠出過程中以不同的方式確定生產(chǎn)產(chǎn)品的厚度輪廓,并將這些數(shù)據(jù)提供給操作人員。相應(yīng)的控制單元可以直接處理該數(shù)據(jù),以便同時(shí)使各個(gè)調(diào)節(jié)元件適應(yīng)期望的輪廓。用戶輸入還可以在輪廓上輸入粗略調(diào)節(jié),例如在產(chǎn)品更換期間,之后所有調(diào)節(jié)元件同時(shí)快速地調(diào)整到新輸入的輪廓。