专利名称：薄膜同步拉伸机的链条恒温系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，尤其是在双向同步拉伸聚酰胺薄膜制造工艺中的链条恒温系统。
背景技术：
在双向同步拉伸聚酰胺薄膜的制造工艺中，把没有定型、没有取向的未拉伸聚酰胺薄膜厚片由链条链夹夹住厚片两边进入同步拉伸机的烘箱后，在经过预热后同时进行纵向(MD)和横向(TD)拉伸，然后经过热定型和回火处理后，成为双向同步拉伸薄膜。同步拉伸机的烘箱分预热区、拉伸区、热定型区、回火处理区。根据生产工艺的不同，各区的温度在120℃～230℃。链条经过各区后会被加热，因此链条在没有夹厚片的回程时，需加冷却系统。
厚片在预热时，边部因链条链夹相邻，热风对边部的加热能力不足，所以边部的预热受链条链夹温度影响很大。链条的温度过冷时，会导致厚片边部因预热不足，在纵向拉伸时拉伸困难。严重时不但无法成膜，还会因拉伸困难，应力过大而损坏拉伸设备。但是，链条的温度过热时，会导致厚片边部受热过多，与厚片中间部位预热温差过大，造成拉伸不均匀，影响产品质量。如果链条的温度过热严重时，厚片边部易拉裂而破膜。同时，链条温度过热还会破坏链条转动部分的润滑和部件，使链条受损。
目前的双向同步拉伸聚酰胺薄膜工艺中，链条冷却的方式只是采用吹一定量的自然风进行冷却，没有对链条的温度进行精确控制。因此，随着链条的运行速度的不同，链条的冷却效果也不相同，对双向同步拉伸聚酰胺薄膜工艺的影响十分明显。尤其在开机、停机时，链条的温度波动很大，此时直接影响开机时的成膜情况。在正常生产时，由于自然环境的温度经常变化，链条的温度也随之波动，生产状态的波动会直接影响聚酰胺薄膜的产品质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在双向同步拉伸聚酰胺薄膜的制造工艺中对回程中的链条温度进行精确控制的链条恒温系统，减少链条的温度波动。
本发明所述的一种薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，包括循环转动的链条，在链条的回程区设置恒温通道，恒温通道设有进风管和排风管，管口分别设有送风机和排风机；在链条的拉伸区设置测温装置，测温装置与送风机之间连接着控制器。
所述的测温装置可以安装在链条的拉伸区的任意位置。测温装置首选安装在链条的拉伸区的起始位置。该起始位置的链夹比较密集，便于连续测温。
本发明采用测温装置，首选为非接触式红外测温装置。该测温装置对在薄膜同步拉伸机内不停转动的链条，尤其对回程区的链条，实施连续不间断的温度测量。然后将测量值反馈给控制器，控制器经PID(比例积分微分)运算后，将控制信号输出给送风机驱动器，控制送风机转速，实现对冷却风量的自动控制。以此通过控制链条的冷却量，实现控制链条温度的目的。本发明可采用自动或手动控制方式完成对冷却风量的控制。风机转速可采用变频器等一切电机调速装置。冷却风量的控制可采用风管闸门、风机驱动调速等一切对风流量、流速进行控制的现有技术。电机驱动器与风机可以是分开的，用于调节风速。
链条在完成厚片拉伸工艺结束后，进入回程区时，没有夹带薄膜。此时链条进入恒温通道，在恒温通道中有大量15～30℃的冷却风吹入，将过热的链条冷却。由于整条链条都在烘箱内运行，烘箱内的温度有120℃～230℃，而冷却风为15～30℃，因此恒温通道的隔热十分重要。
本发明所述的恒温通道包裹着保温层，以防止烘箱内的高温影响链条的冷却和恒温。保温层可以为单层的高温隔热材料，该保温层要求高且要厚。更优的方案是采用三层保温层的设计，以实现更佳的隔热效果。保温层为三层，内层为耐高温保温材料，中间层为密封的空气层，外层为耐高温保温材料。保温层的设计，保证链条能冷却到所要求的温度。
本发明所述的保温层还可装设有锁定装置，可在需要时迅速打开，以方便检查、维护链条。
本发明采用中间强冷、两端强排的双向冷却的方式设计恒温通道。所述的进风管设在恒温通道的中间段，所述的排风管设在恒温通道的两端。本发明可解决单向吹风冷却时，链条单面冷却效果好，背面冷却不佳，而造成链条冷却不均匀的问题，从而保证链条能高效、均匀地冷却。
强冷是采用大功率的风机吹入大量经温控后温度恒定在15～30±1℃的冷却风。冷却风入口设计在恒温通道的中间段，在恒温通道两端采用风机强排。冷却风的流向是从恒温通道的中间进入，在恒温通道两端风机强排的作用下向恒温通道的两端流动。
驱动侧和操作侧两侧链条的恒温通道的冷却风为独立控制。两条链条的恒温通道两端共用同一强排风管。也可采用两条链条的进风、排风独立控制的方式。
单条冷却通道也可以采用两个或多个进风管吹入冷却风，两个或多个排风管强排风的设计方案。
由于自然风受外部环境的影响，温度变化很大。为解决这一问题，本发明在吸入的风口前加装冷却系统，用冷水冷却吸入的风，并采用温控系统控制冷却风的温度，使冷却风温度保持恒定。
本发明在进风管的管口装有热交换器，如水冷式热交换器。热交换器前方设有测温探头，测温探头与冷却水控制阀之间连接着控制器，如PID(比例积分微分)控制器。
本发明在进风管的管口加装热交换器，热交换器通入10℃的冷却水作为冷却剂。在自然风通过热交换器后，测温探头测量经过冷却后的冷却风的温度，温度的测量值经控制器，采用PID控制方式控制冷却水的流量，也就是控制冷却量，从而控制自然风经过热交换器时的冷却量，达到控制冷却风温度的目的。经过此温控系统，最终将冷却风温度控制在±1℃。
本发明所述的链条恒温系统，克服了现有薄膜同步拉伸机的通病，即链条在没有夹厚片的回程中冷却效果不佳，温度不恒定，冷热温差波动较大。本发明通过恒温通道的设置，送风、排风管道的设计，以及温控体系的精确调节，使链条在拉伸后的回程区迅速降温，并保持在恒定的预备温度中，温差波动极小，从而直接避免了链条在通过回程区进入拉伸区时对夹持厚片拉伸成膜的影响，保证了良好的生产状态和稳定的产品质量。
在双向同步拉伸工艺中，纵向的拉伸是由链条链夹纵向距离的延长来实现，也就是说，在预热时(拉伸前)链条链夹相邻，而在纵向拉伸时链条链夹间距离逐渐变长，最终达到所要求的拉伸距离，以此实现在链条链夹所夹厚片的纵向拉伸。这时，对拉伸前的相邻链条的温差要求尤为严格，如果各链条相互之间温度相差过大，回导致拉伸不均匀，或者拉伸困难。本发明所述的链条恒温系统，使各链条经相同的恒温通道冷却并保持恒温，避免了过冷或过热情形的出现，因此特别适用于双向同步拉伸工艺。
同时，长期循环运行的链条经本发明所述的链条恒温系统的处理后，避免了因温度过热对链条转动部分的润滑和部件，有助于延长链条的使用寿命，有利于降低生产成本。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明所述的恒温通道的单层结构示意图。
图3为本发明所述的恒温通道的三层结构示意图。
图4为本发明所述的两侧恒温通道的结构示意图。
图5为本发明所述的两侧恒温通道的第二种结构示意图。
图6为本发明所述的恒温通道的进风管口的结构示意图。
具体实施例方式
实施例一本发明所述的一种薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，如图1所示，包括循环转动的链条1，在链条1的回程区设置恒温通道2，恒温通道2设有进风管3和排风管4，管口分别设有送风机5和排风机6；在链条1的拉伸区设置测温装置7，测温装置7与送风机5之间连接着控制器8。
所述的测温装置7可以安装在链条1的拉伸区的任意位置，如图1所示，测温装置7安装在链条1的拉伸区的起始位置。该起始位置的链夹比较密集，便于连续测温。
所述的测温装置7的首选为非接触式红外测温装置。
工作原理测温装置7对在薄膜同步拉伸机内不停转动的链条1，尤其对回程区的链条1，实施连续不间断的温度测量。然后将测量值反馈给控制器8，控制器8经PID(比例积分微分)运算后，将控制信号输出给送风机5的驱动器，控制送风机5转速，实现对冷却风量的自动控制。以此通过控制链条的冷却量，实现控制链条温度的目的。
实施例二对实施例一中所述的恒温通道2作进一步的优化设计，如图2所示，恒温通道2包裹着保温层9。保温层9为单层的高温隔热材料，该保温层9要求高且要厚。
实施例三对实施例一中所述的恒温通道2作进一步的优化设计，如图3所示，恒温通道2包裹着保温层9。保温层9为三层，内层为耐高温保温材料9a，中间层为密封的空气层9b，外层为耐高温保温材料9c。
实施例四对实施例一中所述的进风管3和排风管4的设置作进一步的优化设计，如图4所示，进风管3设在恒温通道2的中间段，所述的排风管4设在恒温通道2的两端。
本发明采用中间强冷、两端强排的双向冷却的方式设计恒温通道。如图4所示，可解决单向吹风冷却时，链条单面冷却效果好，背面冷却不佳，而造成链条冷却不均匀的问题，从而保证链条能高效、均匀地冷却。
实施例五在实施例四的基础上，如图5所示，本实施例中的单条保温通道2也可以采用两个进风管3吹入冷却风，四个排风管4强排风的设计方案。
实施例六对实施例一中所述的进风管3的管口作进一步的优化设计，如图6所示，所述的进风管3的管口装有热交换器10。
热交换器10前方设有测温探头11，测温探头11与冷却水控制阀12之间连接着控制器13。
测温探头11的首选为非接触式红外测温探头。
工作原理热交换器10通入10℃的冷却水A作为冷却剂。在自然风B通过热交换器10后，测温探头11测量经过冷却后的冷却风C的温度，温度的测量值经控制器13，采用PID控制方式控制冷却水A的流量，也就是控制冷却量，从而控制自然风B经过热交换器10时的冷却量，达到控制冷却风C温度的目的。
权利要求
1.一种薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，包括循环转动的链条(1)，其特征在于在链条(1)的回程区设置恒温通道(2)，恒温通道(2)设有进风管(3)和排风管(4)，管口分别设有送风机(5)和排风机(6)；在链条(1)的拉伸区设置测温装置(7)，测温装置(7)与送风机(5)之间连接着控制器(8)。
2.根据权利要求1所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的恒温通道(2)包裹着保温层(9)。
3.根据权利要求2所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的保温层(9)为三层，内层为耐高温保温材料(9a)，中间层为密封的空气层(9b)，外层为耐高温保温材料(9c)。
4.根据权利要求1所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的测温装置(7)安装在链条(1)的拉伸区的起始位置。
5.根据权利要求1或4所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的测温装置(7)为非接触式红外测温装置。
6.根据权利要求1所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的进风管(3)设在恒温通道(2)的中间段，所述的排风管(4)设在恒温通道(2)的两端。
7.根据权利要求1或6所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的进风管(3)的管口装有热交换器(10)。
8.根据权利要求7所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的热交换器(10)前方设有测温探头(11)，测温探头(11)与冷却水控制阀(12)之间连接着控制器(13)。
9.根据权利要求8所述的薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，其特征在于所述的测温探头(11)为非接触式红外测温探头。
全文摘要
本发明提供了一种在双向同步拉伸聚酰胺薄膜的制造工艺中对回程中的链条温度进行精确控制的链条恒温系统。本发明所述的一种薄膜同步拉伸机的链条恒温系统，包括循环转动的链条，在链条的回程区设置恒温通道，恒温通道设有送风管和排风管，管口分别设有送风机和排风机；在链条的拉伸区设置测温装置，测温装置与送风机之间连接着控制器。本发明使链条在拉伸后的回程区迅速降温，并保持在恒定的预备温度中，温差波动极小，从而直接避免了链条在通过回程区进入拉伸区时对夹持厚片拉伸成膜的影响，保证了良好的生产状态和稳定的产品质量。
文档编号B29C51/26GK1486838SQ0314010
公开日2004年4月7日 申请日期2003年8月7日 优先权日2003年8月7日
发明者吴耀根, 蔡朝晖, 张航, 陆耀勇, 胡骁, 王云 申请人:佛山塑料集团股份有限公司